Question

勁度系數為20 N/m的水平彈簧振子，它的振動圖象如圖9-9-14所示，則圖線上的P點反映出此時刻

A.彈簧振子的運動方向沿x正向

B.振子所受彈力為0.5 N，其方向沿x負向

C.由t=0到圖線上P點時刻振子所經過的路程為37.5 cm

D.由t=0到圖線上P點所示時刻的這段時間內，振子運動的位移為2.5 cm

Answer 1

解析：對選項A，P點稍后的時刻，質點的正向位移大于x_P=2.5 cm，所以可以判定質點在時刻t_P運動方向沿x正向，故選項A正確.

對選項B，由圖可知P點在x軸上方，則位移x_P=+2.5 cm， 由F=-kx=-20×2.5×10^-2 N= -0.5 N,方向沿x負向，故選項B正確.

對選項C，由圖象知，在0-3.5 s這段時間內，振子所通過的路程為7/4×4×5 cm= 35 cm,3.5 s末到t_P的這段時間Δt內再通過2.5 cm，所以路程s=37.5 cm,故選項C正確.

對選項D，位移是矢量，振動的位移是指振動質點相對于平衡位置的距離，P點所在位置為+2.5 cm.但運動的位移則是指質點在某段時間的初、末兩時刻位置的變化，在t=0時刻振子在+5 cm處，在t_P時刻振子在+2.5 cm處，所以其運動的位移s=-2.5 cm，其大小為2.5 cm,其方向沿x負向，故選項D錯誤.

答案：ABC