大学物理习题选编(主编:陈晓)_中国水利水电出版社(下)1 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/26 19:49:54星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

振动习题

一、选择题

1、 已知一质点沿y轴作简谐振动.其振动方程为y?Acos(?t?3?/4).则与之对应的振

动曲线是 [ B ]

y y A A

o t o t (A) (B) y y A A o t o t ?A ?A (C) (D)

2、 一质点作简谐振动,周期为T.当它由平衡位置向x轴正方向运动时,从二分之一最大

位移处到最大位移处这段路程所需要的时间为

A、T /12 B、T /8. C、T /6. D、T/4 [ C ] 3、 将两个振动方向,振幅,周期都相同的简谐振动合成后,若合振幅和分振动的振幅相同,

则这两个分振动的位相差是: A、

2????; B、; C、; D、 [ D ]

3632 6 O 1 2 3 4 -6 x (cm) t (s)

二、填空题

4、 一简谐振动曲线如图所示,则由图可确定在t = 2s时

刻质点的位移为 0 ,速度为 3π cm/s .

5、 一简谐振动的旋转矢量如图所示,振幅矢量长2cm,t = t ?则该简谐振动的初相为 π/4 .振动方程为 x=2cos(πt+π/4) cm .

?tOt =0 ????x

6、 一简谐振子的振动曲线如图所示,则以余弦函数表示

的振动方程为 x=0.04cos(πt+π/2) m 。 三、计算题

x (m)0.04t (s)O-0.0412

7、 质量为2 kg的质点,按方程x?0.2sin[5t?(?/6)]沿着x轴振动.求: (1) t = 0时,作用于质点的力的大小;

(2) 作用于质点的力的最大值和此时质点的位置.

1

解:(1)v?dxπ?cos(5t?) dt6dvπ??5sin(5t?) dt6 a?

π?F0?ma?2?5sin(5t?)?5N

6(2)

?10N

?x??0.2m

maxF8、 一质点在x轴上作简谐振动,选取该质点向右运动通过A点时作为计时起点( t = 0 ),

经过2秒后质点第一次经过B点,再经过2秒后质点第二次经过B点,若已知该质点在A、B两点具有相同的速率,且AB = 10 cm求:

(1) 质点的振动方程; A B (2) 质点在A点处的速率.

解:(1) T=8s

v ?x ?ω?2ππ?(rad/s) T4π?ψ) 4设振动方程为x?Acos(t=0时,t=2时,

x0?Acosψ??5 ①

π?Acos(ψ?)?5 ② x02由①②得,tgψ?1,考虑到

v0?0

3?ψ??π 代入①得,A?52cm

4

π3 ?x?52cos(t?π) (cm)

44(2)v?

dx5??dt452?2π??v042π32πsin(t?π)

445π (cm/s) 4

2

波动习题1

一、选择题

1、 一平面简谐波沿Ox正方向传播,波动表达式为y?0.10cos[2?(tx??)?],则该波242在t = 0.5 s时刻的波形图是 [ B ]

y (m)0.102Oy (m)2O-0.10x (m)O(C)-0.10x (m)O(A)y (m)2x (m)(D)0.102x (m)(B)y (m)

2、 已知一平面简谐波的表达式为 y?Acos(at?bx)(a、b为正值常量),则

A、波的频率为a. B、波的传播速度为 b/a.

C、波长为 ? / b. D、波的周期为2? / a . [ D ] 3、 如图所示,有一平面简谐波沿x轴负方向传播,坐标原点O的振动规律为,则B点的振动方程为 y y?Acos(?t??0))

u B A、y?Acos[?t?(x/u)??0]. O |x| x

B、y?Acos?[t?(x/u)]. C、y?Acos{?[t?(x/u)]??0}. D、y?Acos{?[t?(x/u)]??0}. [ D ] 二、填空题

4、 A,B是简谐波波线上距离小于波长的两点.已知,B点振动的相位比A点落后

波长为? = 3 m,则A,B两点相距L = ____1/2____________m.

5、 已知波源的振动周期为4.00×102 s,波的传播速度为300 m/s,波沿x轴正方向传播,

-

1?,3则位于x1 = 10.0 m 和x2 = 16.0 m的两质点振动相位差为 π.

6、 请按频率递增的顺序,写出比可见光频率高的电磁波谱的名称___紫外线_______ ;

_______X射线___; ___γ射线______ . 三、计算题

7、 图为t = T / 4 时一平面简谐波的波形曲线,求其波的表达式。 解:T?

λ4? μ3302π2π?330ω???165π

T43

y (m) u=330 m/s O 1 2 3 4 -0.10 x (m)