2.(2021年和平期中)某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系为x=10sinπ4t cm.则下列关于质点运动的说法正确的是( )
A.质点做简谐运动的振幅为5 cm
B.质点做简谐运动的周期为4 s
C.在t=4 s时质点的速度最大
D.在t=4 s时质点的位移最大
【答案】C
【解析】根据简谐运动的表达式x=Asin(ωt+φ),可知振幅为10 cm,周期T=2πω=2ππ4=8 s,故A、B错误.在t=4 s时可得位移x=0,平衡位置速度最大,故C正确,D错误.
3.(2021年广安模拟)位于坐标原点O的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波,周期T=0.4 s,振幅A=10 cm,t=0时刻波源质点由平衡位置开始向上振动.在x轴正半轴上有P、Q两质点,距离为d=0.16 m,且d小于波长.P质点先振动,且在t=6 s时第一次到达波谷.在此后振动中P、Q两质点总是同时回到平衡位置且速度方向相反.令P、O之间的距离为L;从波源质点开始振动到波刚传到Q点,波源质点通过的路程为s.关于L与s,以下答案正确的是( )
A.L=4.56 m,s=5.9 m B.L=2.28 m,s=4.1 m
C.L=5.2 m,s=5.9 m D.L=4.56 m,s=6.4 m
【答案】A
【解析】据题知,波从原点O传到P点的时间为 t1=t-34T=6 s-34×0.4 s=5.7 s.P、Q两个质点总是同时回到平衡位置且速度方向相反,且d小于波长,则有d=12λ,解得 λ=2d=0.32 m.波速v=λT=0.320.4m/s=0.8 m/s,故L=vt1=0.8×5.7 m=4.56 m.从波源质点开始振动到波刚传到Q点所用时间 t2=t1+T2=5.9 s.则在这段时间内,波源质点通过的路程s=t2T×4A=5.90.4×4×0.1 m=5.9 m.故选A.