大学物理(振动波动)练习

大型数学考试卷(振动和波浪)类别：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _学编号： 日期：_ _月_日成绩3360_日一、选择题(共24分)1(本问题3分)力系数为k的轻弹簧底部挂着质量为m的物体，系统的振动周期为t1。如果将这个弹簧切成长度的一半，下面挂着质量为1的物体，则系统振动周期T2为(A) 2 T1 (B) T1 (C) T1(d) t1/2 (e) t1/4 2(这个问题3点)xtoA/2-AX1X2图中显示了两个简单谐波振动的振动曲线。如果两个简单谐波振动可以重叠，则合成余弦振动的初始步骤为(a)。(b)。(c)。(d) 0。3(这个问题3点)在简单谐波传播过程中，沿传播方向(l是波长)下降的两点的振动速度是恒定的(a)大小相同，但方向相反。(b)大小和方向都相同。(c)大小不同，方向相同。(d)大小不同，但方向相反。4(这个问题3点)平面简单谐波，波速u=5 m/s，t=3 s显示波形曲线时，x=0处粒子的振动方程式为(a) (si)。(b) (si)。(c) (si)。(d) (si)。5(这个问题3点)t表示时间平面简单谐波机械波的波形曲线。此时，介质元素在a点的振动动能在增加(A)在A点，质量元素的弹性势能正在减少。(b)波沿x轴负方向传播。(C)在B点，质量元素的振动动能在减少。(d)各点波的能量密度不随时间变化。6(这个问题3点)平面简单谐波在将介质元素从最大位移移动到平衡位置的过程中在弹性介质中传播(a)其势能转化为动能。(b)其动能转化为势能。(c)从相邻介质元素获得能量，其能量逐渐增加。(d)将自身的能量传递给相邻的介质元素，其能量逐渐减少。7(这个问题3点)两个一致的波源S1和S2远离l /4 (l是波长)，S1的相位先于S2的相位，在S1，S2的连接中，S1的外部点(例如p点)的两个波引起的2谐波振动的相位差如下：(a) 0。(b)。(c) p. (d)。8(这个问题3点)弦上有一个简单的谐波，其表达式如下(SI)要在此弦形成驻波，在x=0处形成腹板，必须存在具有以下表达式的简单谐波：(a) (si)。(b) (si)。(c) (si)。(d) (si)。二、填空(共26分)9(这个问题3点)质量M=1.2千克的物体悬浮在轻弹簧中振动。这个系统是用在45 s内振动90次的秒表测量的。如果将质量m=0.6 kg的物体加在此弹簧上，并且弹簧施加的力不超过弹性极限，则系统的新振动周期为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。oxX1tX2-0.70710(这个问题3点)如图所示，已知两条简单谐振曲线。x1的相位比x2中的拓扑前导_ _ _ _ _ _ _。11(这个问题3点)质量由m物体和光弹簧组成弹簧振子。固有振动周期为t .时振动a自由简单谐波振动期间的振动能量e=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _。12(这个问题3点)钟摆的悬挂线长度l=1.5 m，顶部固定点垂直下方0.45 m处有一个小钉子(图)。摆动小，钟摆左右)两个振幅的比率A1/A2的近似值是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。13(这个问题3点)T=2 s瞬间的平面简单谐波的波形，如果波的振幅为0.2 m，周期为4 s，则图中p点处粒子的振动方程为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _14(这个问题3点)如图所示，S1和S2是同一拓扑中两个一致的波源，距离为l，p点为S1到r。在p点，波源S1产生的振动振幅为A1，在p点，波源S2产生的振动振幅为A2，如果两个波长度都为l，则p点的振幅a=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _15(这个问题5点)两个热浪在一条长弦上传播，其表现形式是Y1=6.010-2cosp(x-40t) /2 (SI)Y2=6.010-2cosp(x 40t) /2 (SI)合成波的表达式是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _X=0到x=10.0 m内波段的位置是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _16(这个问题3点)波沿Ox轴正向传播，如图所示，波t时间的波形。要沿x轴形成驻波，并使波段出现在坐标原点o，请在另一个图形上绘制需要叠加的另一个简单谐波t时间的波形。三、计算问题(共45分)17，(10点)如果在轻弹簧的下端放入m0=100 g的重量，则弹簧将拉伸8厘米。现在，在此弹簧底端悬挂m=250 g，以构成弹簧振子。将物体从平衡位置向下拉4厘米，然后向上拉21厘米/秒的初始速度(此时t=0)。选取x轴线下以寻找振动方程式的数值。18，(这个问题5点)简单谐波振动的振动曲线，如图所示。19，(正文第12点)恒滑轮的半径为r，转动惯量为j，上面挂着轻绳子，绳子的一端是质量为m的物体，另一端连接着固定的轻弹簧。如图所示，将弹簧的刚度系数设置为k，绳子和皮带轮之间没有滑动，忽略轴的摩擦力和空气阻力。现在物体m从平衡位置拉动一小段距离，然后放开，证明物体是简单的共振，求出每个频率。20，(精华门8分)简单谐波沿x轴正向传播，即已知x=0的粒子的振动曲线，如图所示。在(1) x=0时写出粒子的振动方程。(2)用波的措辞。(3)绘制t=1 s瞬间的波形曲线。21，(这个问题5点)平面简单谐波，频率300 Hz，速度340 m/s，截面面积为3.0010-2m的管内空气传播，10 s内通过截面的能量为2.7010-2 J(1)通过截面的平均能量流；(2)波的平均能量流密度；(3)波的平均能量密度。22，(这个问题5点)在插图中，a，b是震动相位差为p(反相)的两个一致的点波来源。a，b距离30厘米，观察点p和b距离40厘米，a，b发出的两个波在p点相互最大限度地减弱，找出波长的最大长度是多少。四、回答问题(共5分)23，(这个问题5点)图中显示了在T=0时沿x轴正向传播的平面简单谐波(由馀弦函数表示)的波形曲线。(1) x=0和x=2，x=3每个点处的振动初始步骤是什么？绘制t=T/4的波形曲线。大学物理论文(振动和波动)解决方案一、选择题(共24分)D B A A B C C二、填空(共26分)9，0.61 s 3分10，3p/4 3点11，3分12，0.84 3分13，3分14，3分15，(SI)两点m，即x=1 m、3 m、5 m、7 m、9 m两点m，即x=0 m、2 m、4 m、6 m、8 m、10 m 1点16，请参阅图3点三、计算问题(共45分)17，(10点)解决方案：k=m0g/Dl N/m两点两点厘米两点，f=0.64 rad 3点(SI) 1点18，(这个问题5点)解法：(1)将振动方程式设定为A=10厘米，t=0，通过求解上述两个表达式，可以得到2分：f=2p/3粒子从x0=-5厘米和v 0状态移动到x=0和v0状态所需的时间t=2 s代替了振动方程(SI)例如，w=5p/12 2点因此，振动方程