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大学物理第十章答案讲解

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(A) (C)

(B) (D)

易:14、两个小球1与2分别沿各为

轴作简谐振动,已知它们的振动周期

。当t?1s时,3时,小球2的相位超前小球1的相位

两球振动的相位差为( )

(A) (C)

(B) (D)

易:15、将一物体放在一个沿水平方向作周期为1s的简谐振动的平板上,物体与平板间的最大静摩擦系数为0.4。要使物体在平板上不致滑动,平板振动的振幅最大只能为( )

(A)(C)

(B)

(D)

中:16、横波以波速?沿x轴负向传播,t时刻波形曲线如图16,则该时刻( )

(1)A点振动速度大于零;(2)B点静止不动;

(3)C点向下运动;(4)D点振动速度小于零;

中:17、有两个沿X轴作谐振动的质点,它们的频

图16 率?,振幅A都相同。当第一个质点自平衡位置向负向运动时,第二个质点在X=-A/2处也向负向运动,则两者的相位为( )

A.π/2; B.2π/3; C.π/6; D.5π/6 。

中:18、一远洋货轮,质量为m,浮在水面时其水平截面积为S。设在水面附近货轮的水平截面积近似相等,设水的密度为?,且不计水的粘滞阻力。货轮在水中作振幅较小的竖直自由运动是简谐运动,则振动周期为

( )

(1)2(3)

??gsm; (2) ; (4)

12??gsm

2??gsm12??gsm中:19、两个质点各自作简谐振动,它们的振幅相同,周期相同,第一个质点的震动方程为x1?Acos(?t??),当第一个质点从平衡位置的正位移处回到平衡位置时,第二个质点正在最大位移处,则第二个质点的振动方程为:( )

11x2?Acos(?t????)x2?Acos(?t????)2; (2)2; (1)

3x2?Acos(?t????)2; (4)x2?Acos(?t????); (3)

中:20、两个质点各自作简谐振动,它们的振幅相同,周期相同,第一个质点的震动方程为x1?Acos(?t??),当第一个质点从平衡位置的正位移处回到平衡位置时,第二个质点正在最大位移处,则第二个质点的振动方程为:( )

11x2?Acos(?t????)x2?Acos(?t????)2; (2)2; (1)

3x2?Acos(?t????)2; (4)x2?Acos(?t????); (3)

?(1?x2)(SI,则该波的频)中:21、一平面简谐波表达式为y??0.05sin率、波速及波线上各点的振幅依次为( )

111,,?0.05,1,?0.05222(1); (2);

11,,0.052(3)2; (4)2,2,0.05;

中:22、在波动方程 中, 表示( )

(A)波源振动相位; (B)波源振动初相;

(C)X处质点振动相位; (D)X处质点振动初相。

难:23、一质点沿X轴作简谐振动,振动方程为:

1X?4?10?2cos(2?t??)(SI)2,从t=0时刻起,到质点位置在x=-2cm处,且向x

轴正方向运动的最短时间间隔为 ( )

11ss84(A); (B); 51ss123(C); (D)。

1t?T2(T难:24、质点作简谐振动,震动方程为x?Acos(?t??),当时间

为周期)时,质点的速度为: ( )

(1)??Asin?; (2) ?Asin?; (3)??Acos?; (4)?Acos?。

难:25、一平面谐波沿X轴负方向传播。已知

,波速为 ,则波动方程为( )

A.y?Acos[?t?(b?x) 处质点的振动方程为

?b?x??]

B. y?Acos[?(t?C. y?Acos[?(t?D. y?Acos[?(t? 三、判断题

?b?x)??] )??] )??]

?b?x?易:1、篮球在泥泞的地面上的跳动是简谐振动。( √ ) 易:2、波动图像的物理意义是表示介质中的各个质点在不同时刻离开

平衡位置的情况。( √ )

易:3、作简谐振动的弹簧振子,在平衡位置时速度具有最大值。( √ ) 易:4、驻波是由振幅、频率和传播速度都相同的两列相干波,在同一直线上沿相反方向传播时叠加而成的一种特殊形式的衍射现象。( × )

易:5、波动过程是振动状态和能量的传播过程。( √ )

易:6、火车以一定的速度在静止的空气中行驶,则静止站在路边的人听到火车驶近时的警笛声波频率降低了。( × )

易:7、只要有波源,就可以产生机械波;( × )

易:8、人能够同时听到不同方向传来的声音是因为声音具有独立传播特性;( √ )

易:9、 手机发出的电磁波和光波一样,是典型的横波;( √ ) 易:10、 实验室里的任何两列机械波都可以产生干涉现象;( × ) 四、计算 题

易:1、一轻弹簧的下端挂一重物,上瑞固定在支架上,弹簧伸长了

l?9.8cm,如果给物体一个向下的瞬时冲击力,使它具有1m?s?1的向下的

速度,它就上下振动起来。试证明物体作简谐振动。

(解答:见例10-1)

易:2、 如图(计算题2图)所示为弹簧振子的x-t图线,根据图中给出的数据,写出其运动方程。

解:由振动图线知,A?0.1m

当t?0时,x0?0.05m;当t?1s时,x?0。将t?0,x0?0.05m代入x0?Acos(?t??),得

0.05?0.1cos?,

即:cos??0.5,???计算题2图 ?3

又t?0时,?0??A?0sin?,由图知?0>0,要求sin?<0 所以:????3

将t?1s,x?0代入x0?Acos(?t??),得:0?0.1cos(??1?即:cos(??因为:??所以:???3)

?3?)?0

?3?2

5? 65??t?)(m) 63谐振动方程为:x?0.1cos(

???易:3、两分振动分别为x1?cos?t(m)和x2?3cos??t??(m),若在

2??同一直线上合成,求合振动的振幅A及初相位?。

解:因为????2??1?故合振动振幅为:合振动初相位为:

?2

2A?A12?A2?2A1A2cos()?2(m)

2???arctan[(A1sin?1?A2sin?2)/(A1cos?1?A2cos?2)] ??3

x??易:4、一平面简谐波的波动表达式为y?0.01cos??10t?? (SI)求:(1)

10??该波的波速、波长、周期和振幅; (2)x=10m处质点的振动方程及该质点在t=2s时的振动速度; (3)x=20m,60m两处质点振动的相位差。

(解答:见例10-8)

易:5、某平面简谐波在t=0和t=1s时的波形如(计算题5图)图所示,试求:(1)波的周期和角频率;(2)写出该平面简谐波的表达式。

(解答:见例10-9)

计算题5图

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