第六、七章_机械振动与机械波参考答案 2.doc

池州学院大学物理习题集第六、七机械振动与机械波班级_学号_姓名_一、选择题1一弹簧振子，当把它水平放置时，它作简谐振动。若把它竖直放置或放在光滑斜面上，试判断下列情况正确的是 （ ）（A）竖直放置作简谐振动，在光滑斜面上不作简谐振动；（B）竖直放置不作简谐振动，在光滑斜面上作简谐振动；C）两种情况都作简谐振动；（D）两种情况都不作简谐振动。2两个简谐振动的振动曲线如图所示，则有 （ ）（A）A超前/2； （B）A落后/2； （C）A超前；（D）A落后。3一个质点作简谐振动，周期为T，当质点由平衡位置向x轴正方向运动时，由平衡位置到二分之一最大位移这段路程所需要的最短时间为： （ ）（A）T/4； （B）T/12； （C）T/6； （D）T/8。4分振动方程分别为和（SI制）则它们的合振动表达式为： （ ）（A）； （B）；（C）； （D）。5. 一个平面简谐波沿x轴负方向传播，波速=10m/s。x=0处，质点振动曲线如图所示，则该波的表式为 ( )（A）m；（B）m；（C）m；（D）m。6.一个平面简谐波沿x轴正方向传播，波速为u=160m/s，t=0时刻的波形图如图所示，则该波的表式为 ( )（A）m；（B）m；（C）m；（D）m。7.一个平面简谐波在弹性媒质中传播，媒质质元从最大位置回到平衡位置的过程中( ) （A）它的势能转化成动能；（B）它的动能转化成势能；（C）它从相邻的媒质质元获得能量，其能量逐渐增加；（D）把自己的能量传给相邻的媒质质元，其能量逐渐减小。8.一平面简谐波在弹性媒质中传播时，在传播方向上某质元在某一时刻处于最大位移处，则它的 ( )（A）动能为零，势能最大；（B）动能为零，势能也为零；（C）动能最大，势能也最大；（D）动能最大，势能为零。9.在同一媒质中两列相干的平面简谐波强度之比是，则两列波的振幅之比为 （ ）（A） 4； （B） 2； （C） 16； （D） 1/4。10.在下面几种说法中，正确的是： （ ）（A）波源不动时，波源的振动周期与波动的周期在数值上是不同的；（B）波源振动的速度与波速相同；（C）在波传播方向上，任一质点的振动位相总是比波源的位相滞后；（D）在波传播方向上，任一质点的振动位相总是比波源的位相超前。11.两相干平面简谐波沿不同方向传播，如图所示，波速均为，其中一列波在A点引起的振动方程为，另一列波在B点引起的振动方程为，它们在P点相遇，则两波在P点的相位差为： （ ）（A）0； （B）/2； （C）； （D）3/2。12.两个相干波源的位相相同，它们发出的波叠加后，在下列哪条线上总是加强的？（ ） （A）两波源连线的垂直平分线上；（B）以两波源连线为直径的圆周上；（C）以两波源为焦点的任意一条椭圆上；（D）以两波源为焦点的任意一条双曲线上。13.平面简谐波与下面哪列波相干可形成驻波？ （ ）（A）； （B）；（C）； （D）。14.两列完全相同的平面简谐波相向而行形成驻波。以下哪种说法为驻波所特有的特征：（ ）（A）有些质元总是静止不动； （B）迭加后各质点振动相位依次落后；（C）波节两侧的质元振动位相相反； （D）质元振动的动能与势能之和不守恒。二、填空题1.一弹簧振子作简谐振动，其振动曲线如图所示。则它的周期T= ，其余弦函数描述时初相位= 。2.两个同方向同频率的简谐振动，其合振动的振幅为0.2m，合振动的位相与第一个简谐振动的位相差为/6，若第一个简谐振动的振幅为m，则第二个简谐振动的振幅为 m，第一、二两个简谐振动的位相差为 。3.有两个相同的弹簧，其倔强系数均为k，（1）把它们串联起来，下面挂一个质量为m的重物，此系统作简谐振动的周期为 ；（2）把它们并联起来，下面挂一质量为m的重物，此系统作简谐振动的周期为 。4.质量为m的物体和一轻弹簧组成弹簧振子其固有振动周期为T，当它作振幅为A的自由简谐振动时，其振动能量E= 。5.产生机械波的必要条件是 和 。6.一平面简谐波的周期为2.0s，在波的传播路径上有相距为2.0cm的M、N两点，如果N点的位相比M点位相落后/6，那么该波的波长为 ，波速为 。7.处于原点（x=0）的一波源所发出的平面简谐波的波动方程为，其中A、B、C皆为常数。此波的速度为 ；波的周期为 ；波长为 ；离波源距离为l处的质元振动相位比波源落后 ；此质元的初相位为 。8.一列强度为I的平面简谐波通过一面积为S的平面，波的传播方向与该平面法线的夹角为，则通过该平面的能流是 。9.一平面简谐波沿ox轴正向传播，波动方程为，则处质点的振动方程为 ，处质点的振动和处质点的振动的位相差为 。10.一驻波的表达式为，两个相邻的波腹之间的距离为_。11.一驻波表式为（SI制），在x=1/6（m）处的一质元的振幅为 ，振动速度的表式为 。12.一驻波方程为，位于的质元与位于处的质元的振动位相差为 。三、计算题1、作简谐振动的小球,速度最大值为um=3cm/s，振幅A=2cm，若从速度为正的最大值的某点开始计算时间，（1）求振动的周期；（2）求加速度的最大值；（3）写出振动表达式。2、如图所示，轻质弹簧的一端固定，另一端系一轻绳，轻绳绕过滑轮连接一质量为m的物体，绳在轮上不打滑，使物体上下自由振动。已知弹簧的劲度系数为k，滑轮的半径为R，转动惯量为J。 （1）证明物体作简谐振动； （2）求物体的振动周期； （3）设t=0时，弹簧无伸缩，物体也无初速，写出物体的振动表式。3、一横波沿绳子传播时的波动表式为（SI制）。（1）求此波的振幅、波速、频率和波长。（2）求绳子上各质点振动的最大速度和最大加速度。（3）求x=0.2m处的质点在t=1s时的相位，它是原点处质点在哪一时刻的相位？（4）分别画出t=1s、1.25s、1.50s各时刻的波形。4、一列沿正向传播的简谐波，已知和时的波形如图所示。（假设周期）试求（1）点的振动表式；（2）此波的波动表式；（3）画出点的振动曲线。第六、七章：机械振动与机械波参考答案选择题：1-5：C A B C B 6-10：C C B B C 11-14：A A D C填空题： 1、， 2、0.1， 3、，4、 5、波源，传播机械波的介质 6、24cm，12m/s7、， 8、9、， 10、11、， 12、0三、计算题1解：(1)(2)(3)， SI2解：取平衡位置为坐标原点。设系统处于平衡位置时，弹簧的伸长为l0，则（1）物体处于任意位置x时，速度为u，加速度为a。分别写出弹簧、物体和滑轮的动力学方程由以上四式，得，或可见物体作简谐振动。（2）其角频率和周期分别为，（3）由初始条件，x0=Acosj0= -l，u0=-Awsinj0