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一个质点做简谐运动,先后以相同的速度依次通过A、B两点,历时1s,质点通过B点后,再经过1s又第二次通过B点,在这2s内,质点通过的总路程为12cm,求:(1)质点再过多少时间后第三次过B

题目详情
一个质点做简谐运动,先后以相同的速度依次通过A、B两点,历时1s,质点通过B点后,再经过1s又第二次通过B点,在这2s内,质点通过的总路程为12cm,求:
(1)质点再过多少时间后第三次过B点?
(2)质点在振动的过程中离开平衡位置的最大距离.
▼优质解答
答案和解析
(1)设简谐运动的平衡位置为O.质点先后以相同的速度通过A、B两点,说明A、B两点关于平衡位置O点对称,所以质点由A到O时间与由O到B的时间相等.
那么从平衡位置O到B点的时间 t1=0.5s,因过B点后质点再经过t=1s又第二次通过B点,根据对称性得知质点从B点到最大位置的时间 t2=0.5s,
因此,质点振动的周期是 T=4×(t1+t2)=4×(0.5+0.5)s=4s.
由质点的振动过程可得:质点第三次过B点再用时为 t′=T-t=4-1=3s
(2)质点做简谐运动时,每个周期内通过的路程是4A,由于t=2s=
1
2
T,质点通过的路程为2A,即2A=12cm,所以振幅A=6cm,即质点在振动的过程中离开平衡位置的最大距离为6cm.
答:
(1)质点再过3s时间后第三次过B点.
(2)质点在振动的过程中离开平衡位置的最大距离是6cm.