结构推理 如图所示,一质点作简谐振动,在一个周期内相继通过距离为12cm的两点,,历时,并且在,两点处具有相同的速度;再经过后,质点又从另一方向通过点。试求质点运动的周期和振幅。
【正确答案】解 取坐标OX沿AB连线,坐标原点O处在A,B连线中点,如图(a)所示,设质点的简谐振动方程为 由于cm,且,所以A,B两点的坐标为 (cm),(cm) 根据题意,A,B两点为质点振动过程中相继经过的点,在一个周期内,质点从O到B所用的时间为1s,从B到最大振幅处所用的时间也为1s,所以从O到最大振幅处所用时间为2s,因而s,振动的周期为 (s) (b)用旋转矢量法求振幅。质点从O点到B点所经过的时间为s,旋转矢量从P0点旋转到PB点,转过的角度为,如图所示。在△OPBB中,有 所以振幅 (m)
【答案解析】