Question

如圖11-3-3所示為一彈簧振子的振動圖象，如果振子的質量為0.2 kg，求：

圖11-3-3

（1）從計時開始經過多少時間第一次達到彈性勢能最大？

（2）在第2 s末到第3 s末這段時間內彈簧振子的加速度、速度、動能和彈性勢能各是怎樣變化的？

Answer 1

解析：本題是通過振動圖象分析振動過程中各物理量變化的問題。

（1）由圖知，在計時開始的時刻振子恰好以沿x軸正方向的速度通過平衡位置O，此時彈簧振子具有最大動能，隨著時間的延續，速度不斷減小，而位移逐漸加大，經t=z1 s，其位移達到最大，此時彈性勢能最大。

（2）由圖知，在t=2 s時，振子恰好通過平衡位置，此時加速度為零，隨著時間的延續，位移不斷加大，加速度也變大，速度不斷變小，動能不斷變小，彈性勢能逐漸增大。當t=3 s時，加速度達到最大值，速度等于零，動能等于零，彈性勢能達到最大。

答案：①1 s  ②略