如圖,點O爲作簡諧振動的物體的平衡位置,取向右方向爲正方向,若振幅爲3cm,周期爲3s,且物體向右運動到距平衡位置最遠處

題目:

如圖,點O爲作簡諧振動的物體的平衡位置,取向右方向爲正方向,若振幅爲3cm,周期爲3s,且物體向右運動到距平衡位置最遠處時開始計時.則該物體5s時刻的位移爲______cm.

解答:

根據題意,設該物體在ts時刻的位移爲ycm,則
∵物體向右運動到距平衡位置最遠處時開始計時,振幅爲3cm,
∴當t=0時,y達到最大值3.因此,設y=3cosωt,
∵函數的周期爲3s,∴

ω=3,解之得ω=

3,得函數解析式爲y=3cos

3t,
由此可得,該物體5s時刻的位移爲3cos(

3•5)=3cos
10π
3=-1.5cm
故答案爲:-1.5

試題解析:

設該物體在ts時刻的位移爲ycm,根據當t=0時y達到最大值3,可設y=3cosωt,由三角函數的周期公式算出ω=

3
,得函數解析式爲y=3cos
3
t,再將t=5s代入即可得到該物體5s時刻的位移值.

名師點評:

本題考點: 向量在物理中的應用.
考點點評: 本題給出簡諧振動模型,求質點的位移函數關係式並求物體5s時刻的位移值,著重考查了三角函數的圖象與性質和三角函數在物理方面的應用等知識,屬於中檔題.

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