Question

一彈簧振子懸掛在一列靜止的火車上，振動的位移-時間圖線如圖所示，求：
（1）t=2s時，振子的振動方向；
（2）0～2s內(nèi)，振子運動的路程；
（3）若火車水平勻速行駛，每節(jié)鐵軌的長度為12m，則火車速度多大時，彈簧振子受迫振動的振幅最大？

Answer 1

分析：（1）由圖直接讀出振動的周期T和振幅，根據(jù)t=2s后位移的變化情況，判斷振動方向；
（2）根據(jù)一個周期內(nèi)振子的路程為4A求解0～2s內(nèi)，振子運動的路程；
（3）當火車每節(jié)車廂運動的時間與振子振動周期相等時，彈簧振子受迫振動的振幅最大．

解答：解：（1）由圖可知，t=2s后位移從零變?yōu)檎�值，所以振子沿y軸正方向運動；
（2）由圖直接讀出振動的周期T=2s，振幅A=8cm
所以0～2s內(nèi)，振子運動的路程s=4A=4×8cm=32cm；
（3）當火車每節(jié)車廂運動的時間與振子振動周期相等時，彈簧振子受迫振動的振幅最大，
則v=

l

T

=

12

2

=6m/s
答：（1）t=2s時，振子的振動方向沿y軸正方向；（2）0～2s內(nèi)，振子運動的路程為32cm；（3）火車速度6m/s時，彈簧振子受迫振動的振幅最大．

點評：本題是簡單的振動圖象，由圖象讀出周期、振幅，知道一個周期內(nèi)振子的路程為4A，要加強訓練，熟練掌握．