解题思路:由x-t图象得到周期和振幅,结合公式x=Asinωt求解位移x和时间t的函数关系式;根据t=5×10-2s与周期的关系,结合一个周期内质点通过的路程是4个振幅,求路程,并确定位移的大小.
(1)由x-t图象得到周期为0.02s,振幅为2cm,故角频率:
ω=
2π
T=100πrad/s
故质点离开平衡位置的位移x和时间t的函数关系式为:
x=Asinωt=2sin100πt(cm)
(2)从t=0到t=5×10-2s的时间内,△t=5×10-2s=2.5T
一个周期内质点通过的路程是4个振幅,故路程:
S=10A=20cm
位移为0;
答:(1)质点离开平衡位置的位移x和时间t的函数关系式为x=2sin100πt(cm);
(2)从t=0到t=5×10-2s的时间内,质点的路程s为20cm,位移x的大小为零.
点评:
本题考点: 简谐运动的振动图象.
考点点评: 本题考查运用数学知识处理物理问题的能力,关键要能写出振动方程.书写振动方程抓住三要素:振幅、圆频率和初相位.