Question

将一水平放置的弹簧振子从平衡位置向右拉开4cm后放手，让它做振动．已知从放手到回到平衡位置的时间为0.1秒，求：
（1）弹簧振子的振幅、周期、频率．
（2）振子从开始运动经2.5秒末的位移大小．此时正要向哪个方向做怎样的运动？
（3）振子经5秒通过的路程．
（4）若将弹簧振子从平衡位置向右拉开6cm后释放，运动过程中的振幅、周期变为多少？

Answer

简谐运动中，振幅是振子与平衡位置的最大距离；周期是完成一次全振动的时间；一个周期振子运动的路程等于4倍振幅．
【解析】
（1）简谐运动中，振幅是振子与平衡位置的最大距离，故振幅为4cm；
从最大位移回到平衡位置的时间为=0.1s，故周期为0.4s，频率为2.5Hz；
（2）振子从开始运动经2.5秒时为6T，位移大小为零．此时正要向做加速度增大的减速运动
（3）周期为0.4s，故5s内完成12.5次全振动；一个全振动内通过的路程等于4倍振幅，故5s内路程为振幅的50倍，即200cm；
（4）若将弹簧振子从平衡位置向右拉开6cm后释放，运动过程中的振幅为6cm、周期不变为0.4s．
答：（1）弹簧振子的振幅为4cm、周期为0.4s，频率为2.5Hz；．
（2）位移大小为零．此时正要向做加速度增大的减速运动
（3）200cm（4）运动过程中的振幅为6cm、周期不变为0.4s．