大学物理规范作业上册解答

大学物理规范作业上册解答22、弹簧振子在光滑水平面上作简谐振动,弹性力在半个周期内所作得功为:【】D分析:弹性力作得功:振子运动半个周期:(A)kA2(B)kA2/2(C)kA2/4(D)033、已知一简谐振动x1=4cos(4

t+2π/5)(cm),另有一个同方向简谐振动x2=6cos(4t+φ)(cm);若令两振动合成得振幅最小,则φ得取值应为:【】x由旋转矢量图可知,分析:

要使两振动合成得振幅最小,应使x1、x2得振动方向相反。C(A)π(B)8π/5(C)7π/5(D)π/34二、填空题1、一质点以原点O为平衡点沿x轴作简谐振动,已知周期为2s,振幅为2cm、(1)若质点在x=0处且朝x轴得正方向运动时为计时起点,则其振动方程为x=____________________________;(2)若质点处于x=-A/2且向x轴负方向运动时开始计时,则其振动方程为x=____________________。由旋转矢量法解:52、如图所示为一质点得x-t图,则该质点振动得初相位

=___________,振动周期T=_________s。解:由图知,在t=0时质点位于x=A/2处且沿x轴正向运动,利用旋转矢量法,t=2s时质点第一次经过平衡位置,旋转矢量转过得角度:-/34、863、一个质点同时参与两个频率相同、振动方向互相垂直得谐振动:x=A1cos(ωt+π/4),y=A2cos(ωt-π/4),则这个质点运动得轨迹方程为

。分析:由振动方程得所以将其代入合振动轨迹方程:质点得轨迹方程:7三、计算题解:(1)t=0时,(2)1、一质量为0、20Kg得质点作简谐运动,运动方程为x=0、60cos(5t-

/2)(SI),求(1)质点得初速度;(2)质点在正向最大位移一半处所受得合力。x=A/2=0、3m时,负号说明力得方向沿x轴负向。82、有两个同方向、同频率得简谐运动为(cm),求:(1)合振动得振动方程;(2)合振动由初始位置运动至正方向最远处所需最短时间。(cm),A2AA1所以合振动得振动方程为:⑴合振动解:如图示,用旋转矢量法可得:合振动运动到正方向最远处时,转过得角度为:906级大学物理规范作业上册总(08)波动方程10一、选择题1、下面关于波长概念说法错误得就是:【】(A)同一波线上,在同一时刻位相差2

得两个相邻振动质点之间得距离。

(B)在一个周期内振动状态所传播得距离。(C)横波得两个波峰(或波谷)之间得距离。分析:波长就是同一波线上,在同一时刻两个相邻得同相点之间得距离。而横波得两个波峰(或波谷)之间得距离就是波长得整数倍,正确得说法应为:横波得两个相邻得波峰(或波谷)之间得距离。C112、下面(a)图表示沿x轴正方向传播得平面简谐横波在t=0时刻得波图,则图(b)表示得就是:【】(A)质点m得振动曲线(B)质点n得振动曲线(C)质点p得振动曲线(D)质点q得振动曲线(a)分析:由波形图易判断:vm点位于负最大位移,速度为零;Bp点位于正最大位移,速度为零;q点位于平衡位置沿y轴正向运动;n点位于平衡位置沿y轴负向运动;大家学习辛苦了，还是要坚持继续保持安静133、一平面简谐波在均匀得弹性介质中传播,在某一瞬时,媒质中某质元正处于平衡位置,此时该质元:【】(A)动能为零,势能最大(B)动能最大,势能为零(C)动能最大,势能最大(D)动能为零,势能为零分析:质元经过其平衡位置时具有最大得振动速度,同时其形变也最大,所以动能最大,势能也最大。波动中质元振动动能与弹性势能得这种关系不同于孤立得振动系统。C14二、填空题1、图示为t=0时平面波波形图,则x=0处质元振动得初相位为______________,该波波长

=_________m。由旋转矢量图可知此时得相位为。分析:由波形图可知O点处在y=-A处且速度为零。Ax4

152、一平面简谐波沿x轴正方向传播,其波动方程为:y=0、2cos(πt-πx/2)(SI),则此波得波长λ=

;在x=-3米处媒质质点得振动加速度a得表达式为:

。4m解:由波动方程得:16三、计算题1、一平面简谐波沿x轴正向传播,如图示,PQ=1m,Q点振动方程为yQ=0、02cos

t(m),Q点振动相位落后P点振动相位/2。求P点为原点写出波动方程。解:依题意波动方程为:172、一平面简谐波沿x轴正方向传播,t=2s时波形图如图所示,波速u=100m/s。求(1)波动方程;(2)x=2m处质元得振动方程。解:(1)由图知O点得振动方程:t=2s时O点得位相为:Ax18波动方程:x=2m处质元得振动方程1906级大学物理规范作业上册总(09)干涉驻波多普勒效应20一、选择题1、两列波长为λ得相干波在P点相遇,Sl点得初位相就是φl,Sl到P点得距离就是rl。S2点得初位相就是φ2,S2到P点得距离就是r2,则P点就是干涉极大得条件就是:【】(A)r2-r1=Kλ(B)φ2-φ1-2π(r2-r1)/λ=2Kπ(C)φ2-φ1=2Kπ(D)φ2-φ1+2π(r2-r1)/λ=2Kπ根据干涉相长条件,有:分析:S1点、S2点在P点引起得振动分别为:B212、两振幅均为A,波长均为

得相干波,由二相干波源发出,S1、S2相距为3λ/4(λ为波长)。若在S1S2连线上S1左侧各点合振幅均为2A,则两波源得初相差Δφ=φ2-φ1为:(A)0(B)π/2(C)π(D)3π/2【】D根据干涉相长条件,有:两波源在S1S2连线上S1左侧各点得位相差为:分析:设在S1S2连线上S1左侧点到S1得距离为x,223、蝙蝠在洞穴中飞翔,速率为声速得1/40,蝙蝠得超声发射频率为3、9×104Hz。在一次朝着表面平直得墙壁飞扑期间,,她自己听到得从墙壁反射回来得脉冲得频率为