振动与波复习题及答案

1、第九章振动复习题m的重物，其自由振动的周期为T.今已知加速度为a.则下列计算该振子劲度系数的公式中，错误的是:(A)k2 2mVmax/Xmax.(B)kmg /x .(C)k224 m/T .(D)kma/x.:B2 .一长为l的均匀细棒悬于通过其一端的光滑水平固定轴上，(如图所示)，v ,:作成一复摆.已知细棒绕通过其一端的轴的转动惯量1 .一轻弹簧，上端固定，下端挂有质量为振子离开平衡位置为 x时，其振动速度为J ml2，此摆作微小振3动的周期为O(A)(C)iTVg甌(D)(B)3 .把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开，后由静止放手任其振动，的初相为(A).(B),然 从放手时开始计

2、时.若用余弦函数表示其运动方程，则该单摆振动使摆线与竖直方向成一微小角度(C) 0.(D).: C :4 .两个质点各自作简谐振动，它们的振幅相同、周期相同.第一个质点的振动方程为X1 = A:os( t +).当第一个质点从相对于其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正位移处.(A)X2Acos( t(C)X2Acos( t则第二个质点的振动方程为1 、 -n) .(B)23、2 n .(D)x2 Acos( tx2 Acos(:6. 一质点作简谐振动其运动速度与时间的曲线如图所 示.若质点的振动规律用余弦函数描述，则其初相应为(A)/6 .(B) 5/6 .(C) -5(D

3、) -/6 .(E) -2/3 .:7. 一个弹簧振子和一个单摆(只考虑小幅度摆动) 面上的固有振动周期分别为 有(A)(C)8./6 .: ，在地Ti和T2 将它们拿到月球上去，v (m/s)F)V miv mO相应的周期分别为T1和T2 .则TiTi 且 T2TiTi 且 T2T1T1 且 T2TiTi 且 T2T2 .(B)T2 .(D)一弹簧振子，重物的质量为 m弹簧的劲度系数为 k,该振子作振幅为 重物通过平衡位置且向规定的正方向运动时，开始计时.则其振动方程为：(A)xAcosVk/m t2 )(B)x Acos(Jk/mt(C)xAcos(Jm/kt1 n(D)T2 .T2 .:

4、D :A的简谐振动.当Ix Acos(m/ktX Aco-k / m t: B :一质点在X轴上作简谐振动，振辐 A = 4 cm，周期T = 2 s，其平衡位置取作坐标原 X轴负方向运动，则质点第二次通过(B) (2/3) s(D) 2 sx Acos( ti).在 t=T/4(T为周期)时(A)1 运A 2 .(B)1血A22(C)丄总2.(D)丄巧A2211.两个同周期简谐振动曲线如图所示.X1(A)落后/2 .(B)超前(C)落后.(D)超前.10 .一物体作简谐振动,振动方程为刻，物体的加速度为22的相位比X2的相位tB :(E)9.点.若t = 0时刻质点第一次通过X = -2 c

5、m 处，且向X = -2 cm 处的时刻为(A) 1 s(C) (4 sA,在起始时(A)AJ(C) Fs(D) s13.(A)一个质点作简谐振动，振幅为1刻质点的位移为 一A，且向X轴的正方向运动，代表2谐振动的旋转矢量:(C) s:B15.用余弦函数描述一简谐振子的振动.若其速度时间(V动的初相位为(A)(C)/6./2.(B)(D) 2/3./3.(E) 516.17 .的质量增为原来的四倍，则它的总能量(A) E/4 .(B)(C) 2 E1.(D) 4一弹簧振子作简谐振动,总能量为E1,如果简谐振动振幅增加为原来的两倍，重物 E2变为E1/2 .E118弹簧振子在光滑水平面上作简谐振

6、动时，弹性力在半个周期内所作的功为(A)kA2.(B)1 2 -kA2.2(C) (1/4)kA2.(D) 019. 一物体作简谐振动，振动方程为x A cos(t 1 ).则该物体在2时刻的动能与t = T/8 (T为振动周期)时刻的动能之比为:(A)(D)1:42:1(B) 1:2(E) 4:1(C) 1:1图中所画的是两个简谐振动的振动曲线.若这两个简谐振动可叠加，则合成的余弦振AA/220.动的初相为(A)32(C)丄2二.填空题21. 在 t = 0(B)(D) 0OXi-AX2t时,周期为T、振幅为A的单摆分别处于图(a)、(b)、(c)三种状态若选单摆的平衡位置为坐标的原点，坐标

7、指 向正右方，则单摆作小角度摆动的振动表达式(用余弦函数表示)分别为(a)2X A cos(_t )(b)2X A cos(t T 2(c)2X Acos(-t23.在两个相同的弹簧下各悬一物体，两物体的质量比为 动的周期之比为2:1.4 : 1,24.一质点作简谐振动，速度最大值Vm = 5 cm/s ，振幅正最大值的那一时刻为 t = 0，则振动表达式为25. 一物体作余弦振动，振幅为 15X 10-2 m,角频率为6Vo Vo(a)(b)Z P輕V0 =0 !(c)则二者作简谐振A = 2 cm 若令速度具有50.02cos( t ).2 2 s -1，初相为 ，则振动方程为 _ x 0

8、.15cos(6 t )(Sl).27.一简谐振动的表达式为x Acos(3t)，已知t = 0时的初位移为0.04 m初速度为0.09 m/s，则振幅 A =，初相.3 arcsi n- 530.已知两个简谐振动的振动曲线如图所示.两简谐振动的最大速率之比为31.一简谐振动用余弦函数表示，其振动曲线如图所示,则此简谐振动的三个特征量为A=；rad / s634.已知三个简谐振动曲线如图所示，则振动方程分别为:X1 = 10cos2 = 10cos(t I)3 = 10cos(37. 一简谐振动的旋转矢量图如图所示，振幅矢量长2cm则该简谐振动的初相为为_x 0.02cos( t )441.

9、一作简谐振动的振动系统，振子质量为2 kg，系统振动频率为 1000 Hz ,幅为0.5 cm，则其振动能量为1002J43. 一弹簧振子系统具有 J的振动能量,0.10 m的振幅和1.0 m/s的最大速率,则弹簧的劲度系数为200N/mI,振子的振动频率为_HZ.44.两个同方向的简谐振动曲线如图所示.合振动的振幅A Ai，合振动的振动方程x (A2 A)cos(*t -).50. 一个质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动, 别为其表达式分2X1 4 10 cos(2t2),X2 3 10 cos(2tI ) (SI)则其合成振动的振幅为，初相为第十章波复习题一、选择题在下面几种说法中，正

10、确的说法是：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. 波源振动的速度与波速相同.在波传播方向上的任一质点振动相位总是比波源的相位滞后在波传播方向上的任一质点的振动相 位总是比波(A)(B)(C)(D):C2 .:机械波的表达式为y =(t(A)其振幅为3 m.(B)(C)其波速为10 m/s .(D)+ ) (SI) ，则1其周期为一s.3波沿x轴正向传播.x(按差值不大于计).源的相位超前.(按差值不大于 计)3.平面简谐波沿 Ox正方向传播，波动表达式为y 0.10COS2时刻的波形图是:t(-)24:-(SI),该波在 t = S2:D(A)(C):A点振动速度大于零.(

11、B)B点静止不动.C点向下运动.(D)D点振动速度小于零.y5 .把一根十分长的绳子拉成水平，用手握其一端维持拉力恒定，使绳端在垂直于绳子的方向上作简谐 振动，则(A)振动频率越高，波长越长.(B)振动频率越低，波长越长.(C)振动频率越高，波速越大.6.一平面余弦波在为：(D)振动频率越低，波速越大.t =0时刻的波形曲线如图所示，贝U0点的振动初相(A) 0.(B)(C)(D)12327.规律为y(A)(B)1 ): B2X轴负方向传播，坐标原点B点的振动方程为(或如图所示，有一平面简谐波沿Acos( t 0)，则Acos t (x/u) A cos t0.O的振动y Acos t y A

12、cos t8如图所示为一平面简谐波在(D)(C)(X/U).(x/u)BiXTm/s，则P处质点的振动曲线为yp (m)I0.12(A) yP (m)i0.1r zx0.2(C)0.0.(x/u)t = 0时刻的波形图,yP (m)A0.1t (s) 0XLZ(B).5t (s):C该波的波速u = 200y (m)A0.1.,yP (m)A0.1& t (s) 02(D)At (s)9. 一平面简谐波沿处质点的振动在X轴正方向传播，t = 0时刻的旋转矢量图是t =0时刻的波形图如图所示,:A(A)(C) AA O：A S(B)、 r S(D)廿SO， AS如图所示，则P处介质质点的振动方程

13、是(A)y10.10cos(4 t -)(SI)(B)yP10.10cos(4 t -)(SI)(C)yP10.10cos(2 t 3)(SI)(D)yP10.10cos(2 t )(SI).10. 一平面简谐波沿 Ox轴正方向传播，t = 0时刻的波形图y (m)11.(A)(B)图示一简谐波在t =0时刻的波形图,v(C)0.2 cos(2 t0.2 cos(0.2 cos(20.2 cos(D)12 .在同一媒质中两列相干的平面简谐波的强度之比是=4，则两列波的振幅之比是波速u = 200 m/s，则P处质点的振动速度表达式为)(SI).)(SI)./2) (SI).3 /2) (SI)

14、.I:|1 /(A)(C)A / A = 16 .(B)(D)A / A = 1 /4一列机械横波在大值的媒质质元的位置是:13.时刻的波形曲线如图所示，则该时刻能量为最(A)0, b, d, f.(C) 0, d.14 .一平面简谐波在弹性媒质中传播，在某一瞬时，媒质中某质元正处于平衡位置，此时它的能量是动能为零，势能最大.(B) a，c，e, g.(D)b，f.: B :O(A)(B)动能为零，势能为零.(C)15.(A)(B)(C)动能最大，势能最大.(D)动能最大，势能为零.一平面简谐波在弹性媒质中传播，在媒质质元从最大位移处回到平衡位置的过程中 它的势能转换成动能.它的动能转换成势能

15、.它从相邻的一段媒质质元获得能量，其能量逐渐增加.C它把自己的能量传给相邻的一段媒质质元，其能量逐渐减小.16.如图所示，S和S为两相干波源，它们的振动方向均垂直于图面，发出波长为 的简谐波，P点是两列波相遇区域中的一点，已知 s1P 2(D)S2P2.2 ，两列波在p点发生相消干涉若Si的振动方程为y1Acos(2t 1 )，则s的振动方程为2 )(A)y2(C) y21Acos(2 t 5 ).(B)1 、Acos(2 t - ) .(D)2y2y2Acos(2 t ).2Acos(2 t 0.117.两相干波源S和S相距 /4，(为波长)，s的相位比S2的相位超1前_ ，在S，S2的连线

16、上，2相位差是：S外侧各点(例如 P点)两波引起的两谐振动的/4K1(A) 0(B)(C)(D)18 .Si和S是波长均为的两个相干波的波源，相距3/4，S的相位比传播时，在过 S和S的直线上各点的强度相同，不随距离变化，且两波的强度都是 S外侧和S2外侧各点，合成波的强度分别是(A)(C)191S超前一若两波单独2则在S、S连线上10,(A)(C)204I 0，4| 0.(B) 00， 4|0 .(D) 4在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动振幅相同，相位相同.(B)振幅相同，相位不同.(D),0. |0，0.振幅不同，相位相同. 振幅不同，相位不同.在波长为的驻波中，两个相邻波腹之间的距离

17、为/2 .(A)(B)(C) 3/4 .(D)21.沿着相反方向传播的两列相干波，其表达式为yi Acos2 ( t x/ )在叠加后形成的驻波中，各处简谐振动的振幅是(A)A.(B) 2(C) 2Acos(2 X/ ).二、填空题和 y Acos2X/A(D)|2Acos(2 x/)1 .22. 一个余弦横波以速度 u沿X轴正向传播, 分别指出图中A，B, C各质点在 该时刻的运动方向.At时刻波形曲线如图所示试 ； C .23. 一平面简谐波的表达式为y 0.025cos(125t 0.37x) (SI)其角频率，波速u =.，波长 = .24.频率为100 Hz的波，其波速为250 m/

18、s .在同一条波线上，相距为0.5 m 的两点的相位差为.25.图为t = T / 4 时一平面简谐波的波形曲线，则其波的表达式 为X (m)O-0.10P/ (m)u=330 m/s26、一平面简谐波沿 Ox轴正方向传播，波长为.若如图P点处质点的振动方程为yr ACOS(2 t )，则P2点处质点的振动方程为;与Pi点处质点振动状态相同的那些点的位置是 28、已知某平面简谐波的波源的振动方程为(b)29、( 1) 一列波长为 的平面简谐波沿振动的方程为y = Acost ,则该平面简谐波的表达式为波疏媒质夕波密纟媒质h r 反射面1(2) 如果在上述波的波线上 X = L ( L - )处放一如图所示的反射2面，且假设反射波的振幅为A,则反射波的表达式为 ( x X1且X2 - X1相位比X1点的相位滞后(SI)，波速为2 m/s ._则在波传播前方离波源5 m处233、如图所示, 别为3 和 幅总是极大值, 的相位领先S2等的面积 S和 S2,则通过它们的平均能流之比P/P232、一点波源发出均匀球面波，发射功率为4 W.不计媒质对波的吸收，则距离波源为2 m处的强度是 .波源 S和&发出的波在P点相遇，P点距波源S和S2的距离分103，为两列波在介质中的波长，若 P点的合振则两波在P点的振动频率，波源S 的相位比S234、如图所示，S和S2为同