大学物理习题新编2011版 联系客服

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3、质量m=0.10kg的物体以振幅A=1.0×10?2m作简谐振动。其最大加速度am=4.0m·s求: (1) (2) (3) (4)

振动周期

通过平衡位置时的动能 总能量

物体在何处其动能和势能相等

?2,

4、一放在水平桌面上的弹簧振子,振幅A=2.0×10?2m,周期T=0.05s,当t=0时(1)物体在平衡位置向OX轴负方向运动;(2)物体在X=求以上两种情况下的运动方程

5、一个沿X轴作简谐振动的小球,振幅A=2×10取速度具有正的最大值时t=0 试求:(1)振动频率 (2)加速度最大值 (3)振动方程

6、一质点同时参于X1=cos?t和X2=3cos (?t+国际单位。 试求:(1)合振动振幅A (2)合振动的初相? (3)合振动的振动方程 7、如图所示,质量为m1=1.00×10

?2?21.0×10

?2m处,向OX轴正方向运动。

m,速度最大值Vm=3×10

?2 m·s

?1,若

?)两个简谐振动,式中物理量均采用2kg的子弹,以500 m·s

?1的速度射入并嵌在木块中,

同时使弹簧压缩作简谐振动。设木块质量

m2=4.99kg,弹簧的劲度系数K=8.00×

103 N·m?1,若以弹簧原长时物体所在处

为坐标原点,向左为X轴正方向,求简谐振动方程。

8、某振动质点的x-t曲线如图所示,试求 (1)简谐振动方程(用余弦函数表示) (2)点P对应的相位

(3)从振动开始到点P对应位置所需时间

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9、一物体沿x轴作简谐运动,振幅为0.06m,周期为2.0s,当t=0时,位移为0.03m,且向x轴正向运动。求:(1)t=0.5s时,物体的位移、速度和加速度;(2)物体从x=-0.03m处向x轴负向运动开始,到平衡位置,至少需要多少时间?

10、 作简谐振动的小球,速度最大值为?m=3cm/s,振幅A=2cm,若从速度为正的最大值时开始计算时间,(1)求振动的周期;(2)求加速度的最大值;(3)写出振动方程表达式。

11、 一弹簧振子作简谐振动,振幅A=0.20m,如弹簧的劲度系数k=2.0N/m,所系物体的质量m=0.50kg,试求:

(1)当动能和势能相等时,物体的位移是多少?

(2)设t=0时,物体在正最大位移处,达到动能和势能相等处所需的时间是多少?(在一个周期内。)

12、某质点作简谐振动的运动方程为X=0.10cos(20?t+位,求其:

①振幅A、频率?、周期T、初相?;

②t=2s时,质点的位移X,速度v,加速度a.

13、一物体做简谐振动①当它的位置在振幅一半处时,试利用旋转矢量图计算它的相位可能为哪几个值?并作出旋转矢量。②谐振子在这些位置时,其动能与势能之比为多少?

14、一质量m=3kg的物体与轻弹簧构成一弹簧振子,振幅A=0.04m、周期T=2s,求振子的最大速率及系统的总能量。

15、某质点质量m=0.1kg,运动方程X=0.10cos(2.5?t+

?)式中物理量的单位均采用国际单4?)m,求t=0.2s时,质点受到的4作用力大小及方向? 16、质量为10g的物体做简谐振动时,其振幅为24cm、周期为1.0s、当t=0s时,位移为+24cm,求t=0.125s时物体的位置与所受到的力的大小和方向?

四、问答题

1、伽利略曾提出和解决了这样一个问题,一根线挂在又高又暗的城堡中,看不见它的上端也无法爬到高处测量线的长度,只能看见它的下端。如何测量此线的长度?

2、一个系统作简谐振动,周期为T、初位相为0,问在哪些时刻物体的动能与势能相等?

3、在同一弹簧下,分别挂不同质量的小球,使之作简谐振动,则两小球的振动周期是否相同,为什么?

4、两个单摆若摆长相同,摆球质量不同,则其周期相同吗?

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5、两个同方向、同频率简谐振动合成时,什么条件下振幅最大?什么条件下振幅最小?试作简要说明。

五、证明题

1、一质点作简谐振动的振动方程为X=Acos(?t+?),当t=0时,X=X0,?= ?0

?02求证:(1)A= X0?2

?2 (2)?=tg?1(

?0) ?x 2、一劲度系数为K的轻弹簧上端固定,若在其下端系一质量为m的重物,使其在弹性限度内作振动,试证明此振动为简谐振动。

3、证明单摆的微小摆动是简谐振动,并求其振动周期。

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习题六 波动

一、选择题

1、关于波长的概念,下列说法中错误的是 [ ] A.在一个周期内,振动所传播的距离

B.同一波线上相位差为?的两个振动的质点间的距离 C.横波的两个相邻波峰之间的距离

D.纵波的两个相邻密部对应点之间的距离

2、当波从一种介质进入另一种介质中时,保持不变的物理量是 [ ]

A.波长 频率 B.周期 波速 C.频率 周期 D.波长 波速 3、下列说法中正确的是 [ ] A.机械振动一定能产生机械波

B.质点的振动速度等于波的传播速度

C.质点的振动周期和波的周期数值上是相等的

D.波动方程中的坐标原点一定要选取在波源的位置上

4、沿X轴正向传播的横波波形如图所示,质点A、B此刻的运动方向分别为 [ ]

A. A向上 B向下 B.A向下B向上 C.A向上 B向上 D.A向下 B向下

5、图中所示A、B为两相干波源,且初相相同。相距12m,它们激起的两列相干波在同一介质中传播,波长为4m 、 AP=4m 、 AQ=7m ,两波的干涉结果是 [ ]

A. P加强、Q点减弱 B. P点减弱、Q点加强 C. P点加强、Q点加强 D. P点减弱、Q减弱 6、下列关于机械波能量的叙述正确的是 ( )

A、 动能与势能相互转化,总机械能守恒 B、 动能与势能相互转化,总机械能不守恒 C、 动能与势能同步变化,总机械能守恒 D、 动能与势能同步变化,总机械能不守恒 ?u Y 7、以速度u沿X轴负方向传播的横波某时刻的波形如图。该时刻A ? D 的运动情况是( ) ? ? ? A:A点速度大于零; B:B点静止不动; B X C C:C点向下运动; D:D点速度小于零。

8、频率为100Hz,传播速度为300m/s的平面简谐波,波线上两点振动的相位差为

?,则336