16.所示的彈簧振子(以O(shè)點為平衡位置在B、C間振動),取水平向右的方向為振子離開平衡位置的位移的正方向,得到如圖所示的振動曲線.又曲線所給的信息可知,下列說法正確的是( 。
A.t=0時,振子處在B位置
B.t=4s時振子對平衡位置的位移為10cm
C.t=2.5s時振子對平衡位置的位移為5cm
D.如果振子的質(zhì)量為0.5kg,彈簧的勁度系數(shù)20N/cm,則振子的最大加速度大小等400m/s2

分析 由振動圖象讀出位移,可知道振子的位置.振子做的是變加速直線運動.可根據(jù)牛頓第二定律求振子的最大加速度.

解答 解:A、由振動圖象可知t=0時,振子的位移為負(fù)向最大,說明振子處于B位置,故A正確.
B、由圖看出,t=4s時振子對平衡位置的位移為-10cm,故B錯誤.
C、由于振子做的是變加速直線運動,不是勻速直線運動,所以t=2.5s時振子對平衡位置的位移不是5cm,故C錯誤.
D、由題,k=20N/cm=2000N/m,振幅A=10cm=0.1m.振子的最大加速度在最大位移處,由彈簧受力和牛頓第二定律可得最大加速度大小為:
  am=$\frac{kA}{m}$=$\frac{2000×0.1}{0.5}$=400m/s2.故D正確.
故選:AD

點評 由振動圖象可直接讀出周期、振幅、振子各個時刻的位移,要知道振子做簡諧運動,其基本特征是a=-$\frac{kx}{m}$.

練習(xí)冊系列答案
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A.P、Q間加速電壓為$\frac{1}{2}$ER
B.離子在磁場中運動的半徑為$\sqrt{\frac{mER}{q}}$
C.若一質(zhì)量為4m、電荷量為q的正離子加速后進(jìn)入靜電分析器,離子不能從S射出
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A.兩個同學(xué)手拉長鏈的拉力均為1008mg
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C.長鏈中第1008個鐵環(huán)和第1009個鐵環(huán)之間的拉力為1008$\sqrt{2}$mg
D.長鏈中第1008個鐵環(huán)和第1009個鐵環(huán)之間的拉力為1008mg

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