大学物理7章作业

第七章机械波一.选择题1.机械波的表示式为y=0.03cos6π(t+0.01x)(A)其振幅为3m(B)其波速为10m/s(C)其周期为1/3s(D)波沿x轴正向传播2.一平面简谐波沿x轴正向传播，t=0时波形图如图示，此时x=3m处质点的相位为(A)0(B)π(C)π/2(D)-π/23.频率为100Hz、波速为300m/s的简谐波，在传播方向上有两点同一时刻振动相位差为π/3，则这两点相距(A)2m(B)21.9m(C)0.5m(D)28.6m4.一平面简谐波在介质中传播，某瞬时介质中某质元正处于平衡位置，此时它的能量为(A)动能最大，势能为零(B)动能为零，势能最大(C)动能为零，势能为零(D)动能最大，势能最大5.一平面简谐波在弹性介质中传播，下述各结论哪个是正确的？(A)介质质元的振动动能增大时，其弹性势能减小，总机械能守恒(B)介质质元的振动动能和弹性势能做周期性变化，但二者的相位不相同(C)介质质元的振动动能和弹性势的相位在任一时刻都相同，但二者的数值不相等(D)介质质元在其平衡位置处弹性势能最大6.两相干波源S1、S2发出的两列波长为λ的同相位波列在P点相遇，S1到P点的距离是r1，S2到P点的距离是r2，则P点干涉极大的条件是(A)r(B)r(C)r(D)r7.两相干波源S1和S2相距λ/4（λ为波长），S1的相位比S2的相位超前π/2，在S1、S2连线上，S1外侧各点（例如P点）两波干涉叠加的结果是(A)干涉极大(B)干涉极小(C)有些点干涉极大，有些点干涉极小(D)无法确定8.在波长为λ的驻波中，任意两个相邻波节之间的距离为(A)λ(B)3λ/4(C)λ/2(D)λ/4二.填空题9.一声波在空气中的波长是0.25m，传播速度时340m/s，当它进入另一种介质时，波长变成了0.37m，则它在该介质中的传播速度为__________________.10.平面简谐波沿x轴正向传播，波动方程为y=Acosωt-xu，则11.简谐波沿x轴正向传播，传播速度为5m/s，原点O振动方程为y=20cosπt+π3(12.一平面简谐波周期为2s，波速为10m/s，A、B是同一传播方向上的两点，间距为5m，则A、B两点的相位差为_______________.13.S1、S2是两个相干波源，已知S1初相位为π/2，若使S1S2连线中垂线上各点均干涉相消，S2的初相位为_______________.14.如图，波源S1、S2发出的波在P点相遇，若P点的合振幅总是极大值，则波源S1的相位比S2的相位领先_____________________.三.计算题15.一横波沿绳子传播时的波动表式为[SI].求：（1）此波的振幅、波速、频率和波长;（2）绳子上各质点振动的最大速度和最大加速度;16.波源做简谐振动，振幅为0.1m，振动周期为0.01s.以它经过平衡位置向正方向运动时为计时起点，若此振动以400m/s的速度沿直线传播，求距波源8m处17.如图，一平面波在介质中以速度沿x轴负方向传播，已知a点的振动表式为[SI]．（1）以a为坐标原点写出波动方程；（2）以与a点相距处的b点为坐标原点，写出波动方程．18.如图所示，已知t=0和t=0.5s时的波形曲线分别为图中实线曲线Ⅰ和虚线曲线Ⅱ，波沿x轴正向传播.根据图中给出的条件，求：（1）波动方程；（2）P19.如图所示，两相干波源分别在P、Q两点，它们发出频率为，波长为，初相相同的两列相干波，振幅分别为A1和A2，设，R为PQ连线上的一点．求：（1）自P、Q发出的两列波在R处的相位差；（2）两波在R处干涉时的合振幅．第七章机械波参考答案一.选择题1.(C)2.(C)3.(C)4.（D）5.（D）6.(C)7.（B）8.（C）二.填空题9.(503m/s)10.(y=Acosωt-L11.(y=20cos12.(π/2)13.(-π/2)14.(-2π/3)三.计算题15.一横波沿绳子传播时的波动表式为[SI].求：（1）此波的振幅、波速、频率和波长;（2）绳子上各质点振动的最大速度和最大加速度;解：（1）波动方程y=可得振幅A频率ν波长2波速u=（2）绳上各质点振动时的最大速度v绳上各质点振动时的最大加速度v16.波源做简谐振动，振幅为0.1m，振动周期为0.01s.以它经过平衡位置向正方向运动时为计时起点，若此振动以400m/s的速度沿直线传播，求距波源8m处解:波源振动方程为y简谐波的波动方程为y=0.1xP=8m yP17.一平面波在介质中以速度沿x轴负方向传播，已知a点的振动表式为[SI]．（1）以a为坐标原点写出波动方程；（2）以与a点相距处的b点为坐标原点，写出波动方程．解：（1）已知A=3m，u=20m∙s-1因波沿x轴负方向传播，以a点为坐标原点的波动方程为y=3（2）以a点为坐标原点时，b点的坐标为x=5m,代入上式得b点的振动方程y若以b点为坐标原点，则波动方程为y=318.如图所示，已知t=0和t=0.5s时的波形曲线分别为图中实线曲线Ⅰ和虚线曲线Ⅱ，波沿x解：(1)设波动方程为y=A由图知A=0.1m，λ=4m

u=ω又t=0时，原点处质点的位移y0=φ0波动方程为y=0.1cos（2）将xPy=0.119.如图所示，两相干波源分别在P、Q两点，它们发出频率为，波长为，初相相同的两列相干波，振幅分别为A1和A2，设，R为PQ连线上的一点．求：