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一弹簧振子做简谐运动,周期为T,下述正确的是(    )

A.若t时刻和(t+Δt)时刻振子振动位移的大小相等,方向相同,则Δt一定等于T的整数倍

B.若t时刻和(t+Δt)时刻振子运动速度的大小相等,方向相反,则Δt一定等于的整数倍

C.若Δt=T,则在t时刻和(t+Δt)时刻振子运动的加速度一定相等

D.若Δt=,则在t时刻和(t+Δt)时刻弹簧的长度一定相等

解析:解法一  分析法,如答图11-1所示,选项A说明这两个时刻振子位于同一位置,设此位置为P,并未说明这两个时刻振子的运动方向是否相同,Δt可以是振子由P向B再回到P的时间,故认为Δt一定等于T的整数倍是错误的。对选项B,振子两次到P位置时可以速度大小相等,方向相反,但并不能肯定Δt等于的整数倍,选项B也是错误的。

答图11-1

    在相隔一个周期T的两个时刻,振子只能位于同一位置,其位移相同,合外力相同,加速度必相等,选项C是正确的。

    相隔T/2的两个时刻,振子的位移大小相等,方向相反,其位置可位于P和对称的P′处,在P处弹簧处于伸长状态,在P′处弹簧处于压缩状态,弹簧长度并不相等,选项D是错误的。本题正确答案是C。

解法二  图象法,画出振动的位移时间图象如答图11-2所示,图象上点A、B、对应的振动状态符合选项A、B的条件,但Δt既不等于的整数倍,也不等于T的整数倍,选项A、B均错误.图象上点A、C对应的振子速度大小相等,方向相反,且Δt=,但位移一正一负,说明弹簧处于伸长和压缩状态,长度不相等,选项D错误。

答图11-2

答案:C


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