内容发布更新时间 : 2024/12/22 21:05:00星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
9. 一平面简谐波在弹性媒质中传播时 ,在传播方向上媒质中某质元在负的最大位移处 ,则它的能【 B 】
量
是
:
(A) 动能为零 ,势能最大; (B) 动能为零 ,势能为零;
(C) 动能最大 ,势能最大; (D) 动能最大 ,势能为零 。
二、填空题
1. 一平面简谐波的波动方程为 y=0.25cos(125t-0.37x) (SI) ,其圆频率??125rad/s,波速u?337.80m/s, 波长??16.97m 。
2. 一平面简谐波沿X轴正方向传播 ,波速u=100m/s ,t=0时刻的波形曲线如图所示 ,波长
??0.8m,振幅A?0.2m, 频率??125Hz 。
?u填空题(2)填空题(3)3. 如图所示 ,一平面简谐波沿OX轴正方向传播 ,波长为? ,若P1点处质点的振动方程为
y1?Acos(2?vt??),则P2点处质点的振动方程为y2?Acos(2??t?2?L1?L2??2)??];与P1点处质点振动状态相同的那些点的位置是x?k??L1, k??1,?2,?3,? 。 4. 一简谐波沿OX轴负方向传播,x轴上P1点处振动方程PP1?0.04cos(?t?点坐标减去P1点坐标等于
)(SI), X轴P23?,(?为波长) ,则P2点振动方程: 41?处质4yP2?0.04cos(?t??)。
5. 已知O点的振动曲线如图(a) ,试在图(b)上画出x?点P的振动曲线 。 6. 余弦波y?Acos?(t?x)在介质中传播 ,介质密度为?0 ,波c的传播过程也是能量传播过程 ,不同位相的波阵面所携带的能量也不同 ,若在某一时刻去观察位相为
?处的波阵面 ,能量密度2填空题(5)
为?A?;波阵面位相为?处能量密度为0 。
三、计算题
1. 如图所示 ,一平面简谐波沿OX轴传播 ,波动方程为y?Acos[2?(vt?22x)??] ,求 ?(1)P处质点的振动方程;
(2)该质点的速度表达式与加速度表达式 。
? P处质点的振动方程:y?Acos[2?(vt?)??]
(x??L, P处质点的振动位相超前)
L????2A?vsin[2?(vt?)??] P处质点的速度:v?y????4A?2v2cos[2?(vt?)??] P处质点的加速度:a??y?
LL计算题(1)2. 某质点作简谐振动 ,周期为2s ,振幅为0.06m ,开始计时( t=0 ) ,质点恰好处在负向最大位移处 ,求
(1) 该质点的振动方程;
(2) 此振动以速度u=2 m/s沿x轴正方向传播时 ,形成的一维筒谐波的波动方程; (3) 该波的波长 。
? 质点作简谐振动的标准方程:y?Acos(2???),由初始条件得到:y?0.06cos(?t??)
一维筒谐波的波动方程:y?0.06cos[?(t?tTx)??], 波长:??uT,??4m 23. 一平面简谐波在介质中以速度u=20 m/s自左向右传播 ,已知在传播路径上的某点A的振动方程为
y?3cos(4?t??)(SI),另一点D在A点右方9米处。
(1) 若取X轴方向向左 ,并以A为坐标原点 ,试写出波动
方程 ,并求出D点的振动方程 ;
(2) 若取X轴方向向右 ,以A点左方5米处的O点为x轴原
点 ,重新写出波动方程及D点的振动方程 。
? X轴方向向左,传播方向向右。
A的振动方程:y?3cos(4?t??)(坐标原点)
波动方程:y?3cos[4?(t?x)??] 20计算题(3)
将x??9m代入波动方程,得到D点的振动方程:yD?3cos(4?t??) 取X轴方向向右,O点为X轴原点,O点的振动方程:yO?3cos[4?(t?波动方程:y?3cos[4?(t?455)??] 20x5x?)??],y?3cos4?(t?) 20202045将x?14m代入波动方程,得到D点的振动方程: yD?3cos(4?t??) 可见,对于给定的波动,某一点的振动方程与坐标原点以及X轴正方向的选取无关。 4. 一平面简谐波沿OX轴的负方向传播,波长为?,t=0时刻,P处质点的振动规律如图所示。
(1) 求P处质点的振动方程; (2) 求此波的波动方程。若图中d?处质点的振动方程。
?2,求坐标原点O? P处质点的振动方程:yP?Acos[2?根据图中给出的条件:T?4s
t??] T计算题(4)由初始条件:t?0,yP??A,???,yP?Acos[原点O的振动方程: yO?Acos[(波动方程: y?Acos(如果:d??2t??]
?2t?2?d?)??](O点振动落后于P点的振动)
?2t?2?(x?d)?)??]
11?,原点O的振动方程: yO?Acos?t 22单元三 波的干涉 驻波 多普勒效应
一、 选择、填空题
1. 如图所示,两列波长为?的相干波在P点相遇, S1点的初位相是?1,S1到P点的距离是r1, S2点的初位相是?2,S2到P点的距
离是r2,以k代表零或正、负整数,则P点是干涉极大的条件为:
【 D 】
选择填空题(1)选择填空题(2)
(A)r2?r1?k?;(B)?2??1?2k?;(C)?2??1?(D)?2??1?2?(r2?r1)?2k?; ?2k??2?(r1?r2)?2. 如图所示, S1,S2为两相干波源,其振幅皆为0.5m,频率皆为100Hz,但当S1为波峰时, S2?1点适为波谷,设在媒质中的波速为10ms,则两波抵达P点的相位差和P点的合振幅为: 【 C 】
(A)200?,1m;(B)201?,0.5m;(C)201?,0;(D)200?,0;(E)201?,1m
3. 两相干波源S1和S2的振动方程是y1?Acos(?t??2 S1距P点6个波长, S2)和y2?Acos?t,
距P点为13.4个波长,两波在P点的相位差的绝对值是15.3?。 4. 在弦线上有一简谐波,其表达式为y1?2.0?10cos[100?(t?2x4?)?](SI)为了在此弦线上形203成驻波,并在x=0处为一波腹,此弦线上还应有一简谐波,其表达式为: 【 D 】
x?)?](SI)203x4(B)y2?2.0?102cos[100?(t?)??](SI)203 x?(C)y2?2.0?102cos[100?(t?)?](SI)203x4(D)y2?2.0?102cos[100?(t?)??](SI)203(A)y2?2.0?102cos[100?(t?5. 如图所示,为一向右传播的简谐波在t时刻的波形图,
BC为波密介质的反射面,波由P点反射,则反射波在t时
刻【 B 】
6. 如果在固定端x=0处反射的反射波方程式是
的
波
形
图
为
y2?Acos2??(t?x?),设反射波无能量损失,那么入射波
x的方程式y1?Acos[2?(?t??)??],形成驻波的表达式
选择填空题(5)y?2Acos(2?x???2)?cos(2??t??2)。
2?x),入射波在x=0处绳端反射,反射端为自
2?x7. 在绳上传播的入射波波动方程y1?Acos(?t??由端,设反射波不衰减,则反射波波动方程y2?Acos(?t??),形成驻波波动方程