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2.某一个在竖直方向上做简谐运动的弹簧振子,其位移x与时间t的关系曲线如图所示.若规定向下为正方向,则(  )
A.振子的振幅为5m
B.振子的振动频率为5Hz
C.第2s末振子的速度最大,并且方向竖直向下
D.第5s末振子的加速度最大,弹簧的弹性势能最大

分析 质点的振幅等于振子位移的最大值,由图直接读出振幅和周期,由公式f=$\frac{1}{T}$求出频率.根据位移图象的斜率等于速度,分析速度的大小和方向.由位移分析加速度和弹簧弹性势能的大小.

解答 解:A、质点的振幅等于振子位移的最大值,由图读出,振幅为 A=5cm,故A错误;
B、由图知,振子的周期 T=4s,则频率为 f=$\frac{1}{T}$=0.25Hz,故B错误;
C、第2s末振子的位移为零,正通过平衡位置,速度最大,由斜率表示速度,知此时振子的速度为负,说明速度方向竖直向上.故C错误;
D、第5s末振子的位移最大,由a=-$\frac{kx}{m}$知加速度最大,弹簧的形变量最大,其弹性势能最大,故D正确;
故选:D

点评 本题简谐运动的图象能直接读出振幅和周期.对于质点的速度方向,可以根据斜率读出.速度大小可根据质点的位移确定.

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A.

B.

C.

D.

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