弹簧振子的周期每一段的运动性质,每一段做什么运动?一共有四段。

一个做简谐运动的弹簧振子,周期为T,振幅为A.设振子第一次从平衡位置运动到X=A/2处所经历时间为t1,第_百度知道
一个做简谐运动的弹簧振子,周期为T,振幅为A.设振子第一次从平衡位置运动到X=A/2处所经历时间为t1,第
一个做简谐运动的弹簧振子,周期为T,振幅为A.设振子第一次从平衡位置运动到X=A/2处所经历时间为t1,第一次从最大正位移处运动到X=A/2处所经历时间为t2关于t1 与t2以下说法正确的是(  )A.t1=t2B.t1<t2C.t1=T/12D.t1=T/6
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A、根据振子远离平衡位置时速度减小,靠近平衡位置时速度增大可知,振子第一次从平衡位置运动到x= A处的平均速度大于第一次从最大正位移处运动到x= A处的平均速度,而路程相等,说明t1<t2.故A错误,B正确;C、由题意可知,振子的简谐运动表达式y=Asinωt,当ωt1=时,位移为,所以t1=,故C正确,D错误;故选BC
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如图所示,一个弹簧振子在AB间做简谐运动,O是平衡位置.以某时刻作为计时零点(t=0),过周期,振子具有正方向的最大速度.那么,下图中的四个图象能够正确反映振子运动情况的是(  )A.B.C.D.
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因为过周期,振子具有正方向的最大速度,可知t=0时刻振子位于负的最大位移处,向正方向运动,故D正确,A、B、C错误.故选:D.
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根据周期,振子具有正方向的最大速度,确定t=0时刻,振子的位置,以及速度的方向,从而确定正确的振子位移时间图线.
本题考点:
简谐运动的振动图象.
考点点评:
本题在选择图象时,关键研究t=0时刻质点的位置和位移如何变化.基础题
扫描下载二维码& 如图,有一水平弹簧振子,弹簧的劲度系数k=24N/m,重物的
如图,有一水平弹簧振子,弹簧的劲度系数k=24N/m,重物的质量m=6kg,重物静止在平衡位置上.设以一水平恒力F=10N&向左作用于物体(不计摩擦),使之由平衡位置向左运动了0.05m时撤去力F.当重物向左运动到平衡位置时开始计时,求物体的运动方程.(提示:弹簧振子周期)
【考点】简谐运动的回复力和能量.
解析与答案
(揭秘难题真相,上)
习题“如图,有一水平弹簧振子,弹簧的劲度系数k=24N/m,重物的质量m=6kg,重物静止在平衡位置上.设以一水平恒力F=10N向左作用于物体(不计摩擦),使之由平衡位置向左运动了0.05m时撤去力F.当重物向左运动到平衡位置时开始计时,求物体的运动方程.(提示:弹簧振子周期T=2πmk)”的学库宝(http://www.xuekubao.com/)教师分析与解答如下所示:
【考点】简谐运动的回复力和能量.
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如图所示,水平的光滑杆上有一弹簧振子,振子以O点为平衡位置做简谐运动,a、b两点是振子振动过程中经过的两点(两点的位移不是最大),两点关于O点对称,振子从b点向右运动到第一次经过a点所用的时间为1s,振子的质量为m,经过O点的速度大小为v,下列说法正确的是(  )
A、振子的振动周期等于2sB、振子经过a,b两点的速度大小相等C、振子经过a,b两点的加速度相同D、振子经过a点的弹性势能大于经过b点的弹性势能
如图甲所示,水平的光滑杆上有一弹簧振子,振子以O点为平衡位置,在a、b两点之间做简谐运动,其振动图象如图乙所示.由振动图象可以得知(  )
A、振子的振动周期等于t1B、在t=t1时刻,振子的动能最大C、在t=t2时刻,振子的位置在a点D、从t1到t2,振子正从O点向a点运动
如图所示,在光滑水平面上有一轻质弹簧左端固定,右端与一质量为m的小球相连,构成一个水平弹簧振子,弹簧处于原长时小球位于O点.现使小球以O点为平衡位置,在A、B两点间沿光滑水平面做简谐运动,关于这个弹簧振子做简谐运动的过程,下列说法中正确的是(  )
A、小球从O位置向B位置运动过程中做减速运动B、小球每次通过同一位置时的加速度一定相同C、小球从A位置向B位置运动过程中,弹簧振子所具有的势能持续增加D、小球在A位置弹簧振子所具有的势能与在B位置弹簧振子所具有的势能相等
一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统,小球振动的固有频率为2Hz,现在长绳两端分别有一振源P、Q同时开始以相同振幅A上下振动了一段时间,某时刻两振源在长绳上形成波形如图,两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置,观察到小球先后出现了两次振动,小球第一次振动时起振方向向上,且振动并不显著,而小球第二次则产生了较强烈的振动,则(  )
A、由Q振源产生的波先到达振动系统B、Q振源离振动系统较近C、由Q振源产生的波的波速较接近4m/sD、有2个时刻弹簧振子上会出现振动位移大小为2A的点
如图,有一水平弹簧振子,弹簧的劲度系数k=24N/m,重物的质量m=6kg,重物静止在平衡位置上.设以一水平恒力F=10N&向左作用于物体(不计摩擦),使之由平衡位置向左运动了0.05m时撤去力F.当重物向左运动到平衡位置时开始计时,求物体的运动方程.(提示:弹簧振子周期)
知识点讲解
经过分析,习题“如图,有一水平弹簧振子,弹簧的劲度系数k=24N/m,重物的”主要考察你对
等考点的理解。
因为篇幅有限,只列出部分考点,详细请访问。
简谐运动的回复力和能量
回复力的定义:振子受迫使它回复平衡位置的力,是合外力平行于速度方向上的分力。   如果用F表示物体受到的回复力,用x表示小球对于平衡位置的位移,根据胡克定律,F和x成正比,它们之间的关系可用下式来表示:   F = - kx   式中的k是劲度系数,负号的意思是:回复力的方向总跟物体位移的方向相反。
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机械振动复习1
机械振动复习 复习目标: 复习目标 1.掌握简谐运动 简谐运动的振幅 周期和频 掌握简谐运动,简谐运动的振幅 掌握简谐运动 简谐运动的振幅,周期和频 率 2.掌握简谐运动的位移 时间图象 掌握简谐运动的位移-时间图象 掌握简谐运动的位移 3.掌握在小偏角条件下单摆的简谐运动且 掌握在小偏角条件下单摆的简谐运动且 会应用简谐运动周期公式进行计算. 会应用简谐运动周期公式进行计算. 4.知道振动中的能量转化 知道振动中的能量转化 机械振动对于振动,你可以想到什么? 对于振动,你可以想到什么?回复力 周期 振幅 平衡位置 受迫振动 共振 弹簧振子 单摆振 动 一、机械振动1、定义:物体在平衡位置附近做的往复运动, 、定义:物体在平衡位置附近做的往复运动, 叫机械振动,简称振动。 叫机械振动,简称振动。 2、条件:1有回复力;2阻力足够小。 、条件: 有回复力; 阻力足够小。 3、描述振动的概念和物理量: 、描述振动的概念和物理量: 1平衡位置o:物体所受回复力为零的位置; 平衡位置 :物体所受回复力为零的位置; 2振动位移x:由平衡位置指向振子所在处的有 振动位移 : 向线段; 向线段; 振幅A:振动物体离开平衡位置的最大距离; 3振幅 :振动物体离开平衡位置的最大距离; 和频率(f): 4周期(T)和频率 : 周期 和频率1 f = T5回复力:使振动物体返回平衡位置的力,它的方向总 回复力:使振动物体返回平衡位置的力, 是指向平衡位置; 是指向平衡位置; 全振动:振动物体往复运动一周后,一切运动量( 6全振动:振动物体往复运动一周后,一切运动量(速 位移、加速度、动量等)及回复力的大小和方向、 度、位移、加速度、动量等)及回复力的大小和方向、 动能、势能等都跟开始时的完全一样, 动能、势能等都跟开始时的完全一样,这就算是振动 物体做了一次全振动。 物体做了一次全振动。 二、简谐运动1、定义:物体在跟位移大小成正比而方向相反的回 、定义: 复力作用下的振动叫简谐和振动; 复力作用下的振动叫简谐和振动; 2、简谐运动的特征 、 受力特征: 1受力特征:F= -kx 运动特征: 2运动特征:a= -kx/m 3、运动规律 、 简谐运动是一种周期性的变加速运动, 简谐运动是一种周期性的变加速运动,一切运 动量(速度、位移、加速度、动量等)及回复力的 动量(速度、位移、加速度、动量等) 大小、方向都随时间作正弦(或余弦) 大小、方向都随时间作正弦(或余弦)式周期性的 变化,变化周期为振动周期T。 变化,变化周期为振动周期 。 4、简谐运动的能量:简谐运动中动能和势能相互转 、简谐运动的能量: 总的机械能保持守恒。 换,总的机械能保持守恒。 三、两个重要模型 1、弹簧振子: 、弹簧振子:BOCF回 = ?kx ( k是弹簧的劲度 ) 2、单摆:在细线的一端拴 、单摆: 上一个小球, 上一个小球,另一端固定在 悬点上, 悬点上,如果细线的伸缩和 质量可以忽略, 质量可以忽略,球的直经比 线的长度短得多,这样的装 线的长度短得多, 置叫做单摆。 置叫做单摆。 单摆在竖直面内摆动, 单摆在竖直面内摆动,当θ<5°时单 < ° 摆的振动可看作简谐运动。 摆的振动可看作简谐运动。 (1)、摆球做简谐运动 )、摆球做简谐运动 的回复力是重力在切线方 向的分力: 向的分力:mg F回 = mg sin θ ≈ mgθ = ? x l l 周期公式: (2)、周期公式:T = 2π g式中 l 为小球摆动的圆孤半径即摆长,量取时 为小球摆动的圆孤半径即摆长, 应从悬点量到球心。 为当地重力加速度( 应从悬点量到球心。g为当地重力加速度(受力 复杂时有“等效重力加速度”之说). 复杂时有“等效重力加速度”之说). (3)、单摆的等时性:在小振幅摆动时,单摆 单摆的等时性:在小振幅摆动时, 的振动周期跟振幅和振子的质量都无关。 的振动周期跟振幅和振子的质量都无关。 四、简谐振动的图象 1.振动图象 振动图象(1)物理意义: (1)物理意义:表示振动物体的位移随时间变化 物理意义 的规律.注意振动图像不是质点的运动轨迹. 的规律.注意振动图像不是质点的运动轨迹.简谐振动的图象是一条余弦(或正弦) (2)简谐振动的图象是一条余弦(或正弦) 曲线。 曲线。(3)作图: (3)作图: 作图 以横轴表示 时间, 时间,纵轴 表示位移。 表示位移。xC O Bot 3.振动图象反映的物理量 振动图象反映的物理量(1)可以表示出任意时刻振动质点的位置; 可以表示出任意时刻振动质点的位置; 可以表示出任意时刻振动质点的位置 (2)可以表示出振幅 和周期 ; 可以表示出振幅A和周期 可以表示出振幅 和周期T; (3)可以判断出某时刻回复力和加速度的方向; 可以判断出某时刻回复力和加速度的方向; 可以判断出某时刻回复力和加速度的方向 (4)可以判断 可以判断 A 出某时刻质点 的振动(运动) 的振动(运动) o 方向。 方向。 -AxT t T 五、受迫振动和共振: 受迫振动和共振: 1、受迫振动:f振=f策 、受迫振动: 2、共振现象:共振时,受迫振动的振幅达到 、共振现象:共振时, 最大值。条件:f策=f固 最大值。条件:如图所示, 振动起来后, 例 : 如图所示 , 当 A 振动起来后 , 通过绷紧水平绳迫使B 振动起来, 通过绷紧水平绳迫使 B 、 C 振动起来 , 下列说法正确的是: 下列说法正确的是:( ) A.A、B、C三个单摆的周期均相同 只有A B.AD A、C两个单摆周期相同 只有 A C C.A、B、C三个单摆的振幅相同 B 的振幅比C D.B的振幅比C的振幅小 题型专题一 简谐运动的基本概念1. 做简谐运动的质点,当它每次通过同 做简谐运动的质点, 一位置时,可能不同的物理量是( 一位置时,可能不同的物理量是( B ) A. 位移 C.加速度 加速度 B. 速度 D. 回复力 2.简谐运动属下列哪一种运动?( D ) .简谐运动属下列哪一种运动?( A.匀速直线运动 A.匀速直线运动 B.匀变速直线运动 B.匀变速直线运动 C.匀变速曲线运动 C.匀变速曲线运动 D.加速度改变的变速运动 D.加速度改变的变速运动 3.如图所示,弹簧振子在BC间作简谐运动,O为平 .如图所示,弹簧振子在 间作简谐运动 间作简谐运动, 衡位置, 间距离是 间距离是10 运动时间是1 衡位置,BC间距离是 cm ,从B到C运动时间是1 s,则( D ) , A.从 A.从O→C→O振子完成一个全振动 B.振动周期是 振动周期是1 ,振幅是10 B.振动周期是1s,振幅是 cm C.经过两次全振动 通过的路程是20 经过两次全振动, C.经过两次全振动,通过的路程是 cm D.从 开始经过5 ,振子通过的路程是50 D.从B开始经过5s,振子通过的路程是 cmBOC 4. 一质点做简谐运动,振幅是 一质点做简谐运动,振幅是4cm, 频率是2.5Hz,该质点从平衡位置起向正 频率是 , 方向运动, 方向运动,经2.5s质点的位移和路程分别 质点的位移和路程分别 选初始运动方向为正方向)( 是(选初始运动方向为正方向)( D ) A.4 cm, 24 cm C. 0, 100 cm , B. -4 cm, 100cm D. 4 cm, 100cm 5. 下列说法中正确的是 ( ABC ) A. 物体做自由振动时,其振动频率 物体做自由振动时, 与振幅无关 B. 物体做受迫振动时,其振动频率 物体做受迫振动时, 与固有频率无关 C. 物体发生共振时的频率就是其自 由振动的频率 D. 物体发生共振时的振动就是无阻 尼振动 6. 关于共振的防止和利用 应做到 ( A D ) 关于共振的防止和利用, A. 利用共振时 应使驱动力的频率接近 利用共振时, 或等于振动物体的固有频率 B. 利用共振时 应使驱动力的频率大于 利用共振时, 或小于振动物体的固有频率 C. 防止共振危害时 应尽量使驱动力频 防止共振危害时, 率接近或等于振动物体的固有频率 D. 防止共振危害时 应使驱动力频率远 防止共振危害时, 离振动物体的固有频率 专题二:简谐运动的运动特点及 图象 专题二 简谐运动的运动特点及S-t图象 简谐运动的运动特点及 【例1】关于做简谐运动的物体的位移、加 】关于做简谐运动的物体的位移、 速度和速度间的关系, 下列说法正确的是: 速度和速度间的关系 下列说法正确的是 A A.位移减小、加速度减小、速度增大 .位移减小、加速度减小、 B.位移的方向总跟加速度的方向相反 跟 .位移的方向总跟加速度的方向相反, 速度的方向相同 C.物体的运动方向指向平衡位置时 速度 .物体的运动方向指向平衡位置时, 方向跟位移方向相同 D.物体的运动方向改变时 加速度的方向 .物体的运动方向改变时, 改变 2.图为弹簧振子做简谐运动的图线,由图可知 .图为弹簧振子做简谐运动的图线, ( D) A.在 = 振子的位移是零,速度为零, A.在t=0时,振子的位移是零,速度为零,加速 度也为零 B.在 = 时 振子的位移最大,速度最大, B.在t=1 s时,振子的位移最大,速度最大,加速 度也最大 C.在 = 时 振子的位移为零,速度为零, C.在t=2 s时,振子的位移为零,速度为零,加速 度也为零 D.弹簧振子的振幅是 弹簧振子的振幅是5 ,频率是0.25 Hz D.弹簧振子的振幅是5cm,频率是5 0x/cm1 2 3 4 56t /s 如图甲是演示简谐运动图象 简谐运动图象的装 例3. 如图甲是演示简谐运动图象的装 当盛沙漏斗下面的薄析N被匀速地拉出 置,当盛沙漏斗下面的薄析 被匀速地拉出 当盛沙漏斗下面的薄析 时,摆动着的漏斗中漏出的沙在板上形成的 摆动着的漏斗中漏出的沙在板上形成的 曲线显示出摆的位移随时间变化的关系, 曲线显示出摆的位移随时间变化的关系, 板上的直线OO 代表时间轴。 板上的直线 1代表时间轴。图乙是两个 摆中的沙在各自木板上形成的曲线, 摆中的沙在各自木板上形成的曲线,若板 N1和板 2拉动的速度 1和v2的关系为 和板N 拉动的速度v v2=2v1, 则板 1和N2上曲线所代表的振动的 则板N 周期T 的关系为( 周期 1和T2的关系为 D ) A. T1=T2 B. T2=2T1 C. T2=4T1 D. T2=T1/4 4. 一弹簧振子做简谐运动 周期为 D ) 一弹簧振子做简谐运动, 周期为T(A. 若t时刻和(t+ △t )时刻振子运动位 时刻和( 时刻和 移的大小相等、方向相反, 移的大小相等、方向相反,则△t 一定等于 T/2的整数倍 的整数倍 B. 在t时刻和(t+ △t )时刻振子运动位 时刻和( 时刻和 移的大小相等、方向相同, 一定等于T 移的大小相等、方向相同,则△t 一定等于 的整数倍 C. 若△t = T/2,则在 时刻和(t+ △t ) 则在t时刻和 时刻和( 时刻弹簧的长度一定相等 D. 若△t = T, 则在 时刻和(t+ △t )时 时刻和( , 则在t时刻和 刻振子运动的加速度一定相同 专题三 利用简谐运动的周期性 和对称性解题【例1】如图所示 质量为 的木块放在弹 】如图所示, 质量为m的木块放在弹 簧上端, 在竖起方向上做简谐运动, 簧上端 在竖起方向上做简谐运动 当振幅 为A时, 物体对弹簧的最大压力是物体重力 时 的1.5倍, 则物体对弹簧的最小压 倍 , 欲使物体在弹簧振 力是 动中不离开弹簧, 动中不离开弹簧 其振幅不能超 过 . 【解】物体做简谐运动时在最低 点物体对弹簧的压力最大, 点物体对弹簧的压力最大 在最高点 对弹簧的压力最小物体在最高点的加速度 与在最 , 低点的加速度大小相等 回复力的 大小也相 。 等 m在最低点时: F = 1.5mg - mg = ma 回 m在最高点时: F = mg - FN = ma 回① ②① ② 得: F = 1 mg 由 N 2 A 由以上可以得出振幅为 时, 最大 回复力大小为 mg . ∴k ? A = 0.5mg ③ 0.5开弹簧 则最大 , 欲使物体在振动时不离 mg ∴ 回复力可为 , k ? A′ = mg ④ : 由③ ④ 联立得 A′ = 2A 总结: 总结:解决此类问题, 首先在确定对称点; 解决此类问题 首先在确定对称点 然后利用对称点中速度大小相等、 然后利用对称点中速度大小相等、加速 度大小相等, 回复力大小相等; 度大小相等 回复力大小相等 最后根据 题目要求确定所求物理量. 题目要求确定所求物理量. 专题四 等效简谐运动 【例1】光滑圆弧槽半径为 A为 】光滑圆弧槽半径为R, 为 最低点, 到 的距离远小于 的距离远小于R. 最低点 C到A的距离远小于 若同时 释放小球B、 要使小球在A点相遇 点相遇, 释放小球 、C, 要使小球在 点相遇 (小球 、C可看着质点 小球B、 可看着质点 可看着质点), 小球 B O 问小球B到 的距离 的距离H应 问小球 到A的距离 应 H R 满足什么条件? 满足什么条件C A 的运动是简谐运动. 【解】C的运动是简谐运动. 的运动是简谐运动C到A所用时间 : T tc = (2n ? 1), n ∈ N, 其中 = 2π T 4 B到A所经历的时间B : t 1 2 2H ∴H = gt ,QtB = 2 g 两球相遇时 必有: tB = tC , , (2n ? 1)2π 2T (n ∈ N ) ∴H = 8 l g 总结: 总结: 1. 确定小球的运动性质; 确定小球的运动性质; 2. 两球相遇的解性. 两球相遇的解性. 专题五 关于 T = 2πl 中的 g“l”和“g”的理解 ” ” 1.如图所示,用单摆测重力加速度, 1.如图所示,用单摆测重力加速度,其中L0、d、n、 如图所示 t分别表示实验时已测得的数据。 分别表示实验时已测得的数据。 根据这些数据可以算出: 根据这些数据可以算出:悬 线 长 度 (m) 摆 球 直 径 (m) 全 振 动 次 数 完成n次 全振动的 时间(s)L0 dL0dnt_________; (1)单摆的摆长 L=_________;(2)单摆的 _____________; 周期 T = _____________ ; ( 3 ) 当地的重力加 _________________。 速度g=_________________。 【例2】如图所示 三根长度均为 】如图所示, 三根长度均为L 的细线互成120°, 其中两根的一端对 的细线互成 ° 称地固定在天花板上, 称地固定在天花板上 第三根线的一 端拴一小球, 端拴一小球 今使小球 (1)在竖直平面 在竖直平面 内垂直纸面做微小摆动; 内垂直纸面做微小摆动 (2)在竖直平面内平行 在竖直平面内平行, 在竖直平面内平行 纸面做微小摆动; 纸面做微小摆动 求两种情况下摆的周期. 求两种情况下摆的周期 3L L (1.)T = 2π (2) T = 2π 2g g 【例】两个摆长一样的单摆, 一个 两个摆长一样的单摆 放在地面上, 另一个放在高空, 放在地面上 另一个放在高空 当第一 个摆动n次的同时 第二个摆动了n-1次 次的同时, 个摆动 次的同时 第二个摆动了 次, 如果地球的半径为R, 如果地球的半径为 则第二个摆离地 面的高度为 DA.nR n R C. n ?1B.(n ? 1)R R D. n ?1 专题五总结: 专题五总结 总结: 总结: : 1. 确定摆长的方法 确定摆长的方法: 确定摆动平面是关键; 确定摆动平面是关键 2. g由单摆所在的空间位置决定 由单摆所在的空间位置决定. 由单摆所在的空间位置决定
第1 课时 机械振动 考纲解读 1.知道简谐运动的概念,理解简谐运动的表达式和图象.2.知道什么是单摆,知道在摆角较小的情况 下单摆的运动是简谐运动,熟记单摆的周期...一轮复习:机械振动 暂无评价|0人阅读|0次下载|举报文档 个性化辅导讲义机械振动和机械波知识网络: 物理量:振幅、周期、频率 运动规律 简谐运动 机械振动 受迫振动...机械振动与机械波复习 振动学基础 知识点: 1. 简谐振动方程 x ? A cos( ?t ? ? ) 振幅 A:取决于振动的能量(初始条件) 。 角频率 ?:取决于振动系统本身...机械振动机械波复习一、振动类(全国卷 1)21.一简谐振子沿 x 轴振动,平衡位置在坐标原点。 t ? 0 时刻振子的位移 x ? ?0.1 t ? 刻 x ? 0.1m ...江苏省高考物理总复习 机械振动练习(1) - 机械振动 (1) 1. 关于振幅的各种说法中,正确的是( A.振幅是振子离开平衡位置的最大距离 B.位移是矢量,振幅是标量...高考物理一轮复习教案:第十二章 第1课时机械振动 - 考点内容 简谐运动 简谐运动的公式和图象 单摆、单摆的周期公式 受迫振动和共振 机械波 横波和纵波 横波的...2018届一轮复习人教版 机械振动 学案 - 1.知道简谐运动的概念,理解简谐运动的表达式和图象. 2.知道什么是单摆,知道在摆角较小的情况下单摆的运动是简谐运动,...蓝天家教网 http://www.ltjiajiao.com 伴您快乐成长 机械振动复习测试一一.单项选择题(每题 5 分,共 25 分) 1.一质点做简谐运动,则下列说法中正确的是( )...讲义- 机械振动复习 - 中小学 1 对 1 课外辅导专家 龙文教育学科教师辅导讲义 龙文教育学科教师辅导讲义 教师:_刘局(Q:)___学生:___ 时间:__...高考物理总复习机械振动、简谐运动振幅练习(1) - 振幅 (1) 1. 质点沿直线以 O 为平衡位置做简谐运动,A、B 两点分别为正最大位移处与负最大位移 处的点,A...
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