曾贵平(大学物理A(化工系))(11粉体1～2班)第二次测验卷.doc

合肥学院2011至2012学年第二学期 大学物理A（化工系）模块第二次阶段测验卷 化工 系 11 级 粉体材料科学与工程 专业 班学号 姓名 成绩 得分一、选择题（每题3分，共30分） 1. 弹簧振子系统水平放置，弹簧压缩方向作为x轴的负向。将弹簧从平衡位置压缩至某位置后松手，振子将振动起来。以松手时为计时起点，用余弦函数表示其振子的运动方程，其初位相为 （ ）（A）q （B）p（C）0（D）p/22. 劲度系数均为k的两个轻弹簧串联在一起，下面挂着质量为m的物体，构成一个竖直悬挂的弹簧振子系统，则该系统的振动周期为 （ ） （A）（B）（C）（D）3. 一个质点作简谐振动，振辐为A，在起始时刻质点的位移为-A/2，且向x轴的正方向运动，下图中代表此简谐振动的旋转矢量的是 （ ）wxOA/2AxxxwwwA/2-A/2-A/2OOOAAA（A） （B） （C） （D）4. 下图中三条曲线分别表示简谐振动中的位移x、速度v、加速度a。下面说法正确的是 （ ）tx,v,aO123（A）曲线3、2、1分别表示x、v、a曲线 （B）曲线3、1、2分别表示x、v、a曲线（C）曲线1、3、2分别表示x、v、a曲线 （D）曲线1、2、3分别表示x、v、a曲线5. 一物体作简谐振动，振动方程为。则该物体在t = 0时刻的动能与t = T/8（T为振动周期）时刻的动能之比为 （ ）（A）1:4（B）1:2（C）1:1（D）2:16. 已知一平面简谐波的表达式为（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2p / b（D）波的周期为a / 2p7频率1000Hz、波速320m/s的平面简谐波，波线上两点振动的位相差为50p，此两点相距 （ ）（A）3.5m（B）5m（C）8 m（D）15.6 m 8. 如下图所示，两相干波源s1和s2相距3l（l为波长），s1的初位相比s2的位相超前p/4，在s1、s2的连线上， s1外侧各点（例如P点）两波引起的两谐振动的位相差是 （ ）3lPS1S2（A）0（B）3p （C）9p /2（D）25p/49. 在同一介质中两列相干的平面简谐波的强度之比是I1 : I2 = 4 : 1，则两列波的振幅之比是 （ ）（A）（B）（C）（D） yx波速uoabcdefgh10. 一列机械横波在t时刻的波形如下图所示，则该时刻介质中能量最小的质元的位置是 （ ） （A）a、c、e、g（B）b、d、f、h（C）a、e.（D）c、g得分二.填空题（第11题2分，其它每题4分，共30分） 11. 如右图，长为l的均匀细棒悬于通过其一端的光滑水平固定轴上，成为一复摆。已知细棒绕通过其一端的轴的转动惯量，此摆作微小振动的角频率为。12一水平弹簧简谐振子的振动曲线如右图。当振子处在位移为零、速度为 - wA、加速度为零和弹性力为零的状态时，应对应于曲线上的_b、f_点；当振子处在位移的绝对值为A、速度为零、加速度为- w2A和弹性力为- kA的状态时，应对应于曲线上的_a、e_点。13两个相同的弹簧各悬一物体a 和b，其质量之比为ma : mb = 4 :1。如果它们都在竖直方向作简谐振动，其振幅之比为Aa :Ab =:，则两者周期之比Ta :Tb = 2：1 ，振动的总能量之比Ea :Eb = 1：4 。14. 一振子同时参与两个同方向的简谐振动，其分振动方程分别为与，则合成振动的振幅为 0.05m ，初位相为 0 。15. 为测定某音叉C的频率，选取频率已知且与C接近的另两个音叉A和B，已知A的频率为800 Hz，B 的频率是797 Hz，进行下面试验： 第一步，使音叉A和C同时振动，测得拍频为每秒2次。 第二步，使音叉B和C同时振动，测得拍频为每秒5次。 OByxuA由此可确定音叉C的频率为_802Hz _。16. 一列余弦横波以速度u沿x轴正方向传播，t时刻波形曲线如右图所示，试分别指出图中A、B各质点在该时刻的运动方向A向下；B向上。17. 一简谐波的频率为500Hz，波速为100m/s，在传播路径上相距2m的两点之间的振动相位差为 20p 。18一弦上的驻波表达式为，形成该驻波的两个反向传播的行波的波长为2m， 频率为45Hz。得分三.计算题（每题10分，共40分） 19. 放置在光滑水平面上的劲度系数为k的轻弹簧，一端固定在墙上，另一端连接质量为M的振子，它作振幅为A0的简谐振动。有一质量为m的粘土从高处自由下落，当M通过平衡位置时落在M上，求此时系统的振动周期、振幅。 解：粘土粘上前振子系统的角频为 则与粘土粘上后振子系统的角频、周期分别为：； 设粘土与M粘在一起前后物体的速度分别为VM、V0。粘土与M粘合过程水平方向动量守恒有： 此时 则初始条件：，代入振幅公式得： 20. 某质点作简谐振动，周期为2s，振幅为0.06m，开始计时 ( t=0 ) 时，质点恰好处在负向最大位移处，求： 该质点的振动方程； 此振动以速度u = 2m/s沿x轴负方向传播时，形成的一维简谐波的波动方程； 沿波传播方向距离波源2m处的P点的振动方程； 以P点为原点的波动方程。 解： 由题知：T=2s, A=0.06m 得： 又t=0时，作旋转矢量有： 得振动方程： 波动方程： 将P点的坐标x= -2m代入上波动方程得P点的振动方程： 以P点为原点的波动方程： 21. 右图所示为一平面简谐波在一个周期内的两个时刻t =与t =0.04s的波形图。求： 坐标原点处介质质元的振动方程； 该波的波动方程。解：由图知：； 则：由t =时刻的波形图知，原点处质元：。 作旋转矢量图知：则原点处质元的振动方程为： 由图可见波向左传播，波动方程为： 22右图为驻波演示装置，弦线左端系于音叉一臂的A点, 右端挂物体使线中张力为7.2N，线密度h=2.0g/m，音叉以50Hz的频率振动使线上形成驻波。测得线上质元的最大位移为4cm。在t=0时刻A点经过其平衡位置向下振动。A与支点B 的