振动与波复习题及答案
《大学物理》期末考试复习题(振动与波)
）
（A） 2 ；
答案：（D）
（B）
m1 m2
2
；
（C）
m2 m1
2
；
（D） 2
m2 . m1
一物体作简谐振动，振动方程为
x
A cos(t
1 4
) 。在
t = T/4（T
为周期）时刻，物体的
加速度为 ( )
(A)
2 2
A 2
；
(B)
2 2
A 2 ；
(C)
3 2
A 2
；
(D)
3 2
A 2
。
一弹簧振子，当把它水平放置时，它作简谐振动。若把它竖直放置或放在光滑斜面上，试判
一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的 1/4 时，其动能为振 动总能量的
(A) 7/16 ； (B) 9/16 ； (C) 11/16 ； (D) 15/16 。 []
答案：（D）
第十章 波动
10-1 机械波的几个概念
10-2 平面简谐波的波函数
如图所示，有一平面简谐波沿 x 轴负方向传播，
断下列情况正确的是
（A）竖直放置作简谐振动，在光滑斜面上不作简谐振动；
（B）竖直放置不作简谐振动，在光滑斜面上作简谐振动；
（C）两种情况都作简谐振动；
（D）两种情况都不作简谐振动。
[]
竖直放置 放在光滑斜面上
答案：（C）
同一弹簧振子悬挂相同的质量，分别按如图（a）、（b）、（c）所示的三种方式放置，摩擦力都
(A) 曲线 3，1，2 分别表示 x，v，a 曲线； (B) 曲线 2，1，3 分别表示 x，v，a 曲线； (C) 曲线 1，2，3 分别表示 x，v，a 曲线； (D) 曲线 2，3，1 分别表示 x，v，a 曲线.
机械振动和波 试题及答案
一、填空题1、质量为0.10kg 的物体，以振幅1cm 作简谐运动，其角频率为110s -，则物体的总能量为， 周期为 。
2、一平面简谐波的波动方程为y 0.01cos(20t 0.5x)ππ=-( SI 制)，则它的振幅为 、角频率为 、周期为 、波速为 、波长为 。
3、一弹簧振子系统具有1.0J 的振动能量，0.10m 的振幅和1.0m/s 的最大速率，则弹簧的倔强系数为 ，振子的振动角频率为 。
4、一横波的波动方程是y = 0.02cos2π(100t – 0.4x)( SI 制)则振幅是_________，波长是_ ，频率是 ，波的传播速度是 。
5、两个谐振动合成为一个简谐振动的条件是 。
6、产生共振的条件是振动系统固有频率与驱动力频率 （填相同或不相同）。
7、干涉相长的条件是两列波的相位差为π的 （填奇数或偶数）倍。
8、弹簧振子系统周期为T 。
现将弹簧截去一半，仍挂上原来的物体，作成一个新的弹簧振子，则其振动周期为 。
9、作谐振动的小球,速度的最大值为 ,振幅为 ,则振动的周期为 ;加速度的最大值为 。
10、广播电台的发射频率为 。
则这种电磁波的波长为 。
11、已知平面简谐波的波动方程式为 ,则 时，在X=0处相位为 ，在 处相位为 。
12、若弹簧振子作简谐振动的曲线如下图所示,则振幅 ;圆频率初相 。
13、一简谐振动的运动方程为2x 0.03cos(10t )3ππ=+( SI 制)，则频率ν为 、周期T 为 、振幅A 为 ，初相位ϕ为 。
14、一质点同时参与了两个同方向的简谐振动，它们的振动方程分别为10.05cos(4)()x t SI ωπ=+和20.05cos(1912)()x t SI ωπ=+，其合成运动的方程x ＝ .15、A 、B 是在同一介质中的两相干波源，它们的位相差为π，振动频率都为100Hz ，产生的波以10.0m/s 的速度传播。
波源A 的振动初位相为3π，介质中的P 点与A 、B 等距离，如图所示。
大学物理复习题答案(振动与波动)
大学物理1复习题答案一、单选题(在本题的每一小题备选答案中，只有一个答案是正确的,请把你认为正确答案的题号，填入题干的括号内)1．一个弹簧振子和一个单摆（只考虑小幅度摆动)，在地面上的固有振动周期分别为T 1和T 2。
将它们拿到月球上去，相应的周期分别为'T 1和'T 2。
则有 （ B ）A ．'T T >11且 'T T >22B ．'T T =11且 'T T >22C ．'T T <11且 'T T <22D ．'T T =11且 'T T =222．一物体作简谐振动，振动方程为cos 4x A t ⎛⎫=+⎪⎝⎭πω,在4Tt =(T 为周期）时刻，物体的加速度为 （ B )A. 2ω B 。
2ω C 。
2ω D2ω3．一质点作简谐振动,振幅为A ，在起始时刻质点的位移为/2A -，且向x 轴的正方向 运动,代表此简谐振动的旋转矢量图为 （ D )AAAAAAC)AxxAAxA B C D4。
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)cos(1αω+=t A x ．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．则第二个质点的振动方程为 （ B )A. )π21cos(2++=αωt A x B. )π21cos(2-+=αωt A x ． C 。
)π23cos(2-+=αωt A x D. )cos(2π++=αωt A x ． 5．波源作简谐运动,其运动方程为t y π240cos 100.43-⨯=,式中y 的单位为m ，t 的单位为s ，它所形成的波形以s m /30的速度沿一直线传播，则该波的波长为 （ A ）A ．m 25.0B ．m 60.0C ．m 50.0D ．m 32.06．已知某简谐振动的振动曲线如图所示，位移的单位为厘米，时间单位为秒.则此简谐振动的振动方程为: （ B ）A ．cos x t ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭22233B ．cos x t ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭42233C ．cos x t ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭22233D ．cos x t ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭42233二． 填空题（每空2分）1． 简谐运动方程为)420cos(1.0ππ+=t y （t 以s 计,y 以m 计），则其振幅为 0.1 m ，周期为 0。
振动与波(有答案)
机械振动机械波专题1在同一地点的两个单摆做简谐运动的图像如图所示，则由图可知，两单摆的（ ）A 摆长一定相等B 摆球质量一定相等C 摆动的最大偏角一定相等D 摆球同时改变速度方向 答案 A.2弹簧振子以O 点为平衡位置做简谐运动，从O 点开始计时，振子第一次到达M 点用了0.3 s ，又经过0.2 s ，第二次通过M 点，则振子第三次通过M 点还要经过的时间可能是 ( AD ) A.1/3 s B. 8/15 s C ．1.4 s D ．1.6 s3 甲、乙两人观察同一单摆的振动，甲每经过2.0 s 观察一次摆球的位置，发现摆球都在其平衡位置处；乙每经过3.0 s 观察一次摆球的位置，发现摆球都在平衡位置右侧的最高处，由此可知该单摆的周期不可能是（ D. ） （A ）0.25s （B ）0.5 s （C ）1.0 s （D ）1.5s4某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x ＝5sin π/4 t （cm ），则下列关于质点运动的说法中正确的是 ( C )A ．质点做简谐运动的振幅为10cmB ．质点做简谐运动的周期为4sC ．在t = 4 s 时质点的速度最大D ．在t = 4 s 时质点的加速度最大5一列简谐横波，沿x 轴正向传播，位于原点的质点的振动图象如图1所示。
①该振动的振幅是 cm ；②振动的周期是 s ；③在t 等于1/4周期时，位于原点的质点离开平衡位置的位移是 cm 。
图2为该波在某一时刻的波形图，A 点位于x ＝0.5 m 处。
④该波的传播速度是 m/s ；⑤经过1/2周期后，A 点离开平衡位置的位移是 cm 。
答案 26 (2) ①8 ②0.2 ③0 ④10 ⑤－86图为沿x 轴向右传播的简谐横波在t ＝1.2 s 时的波形，位于坐标原点处的观察者测到在4 s 内有10个完整的波经过该点。
⑴求该波的波幅、频率、周期和波速。
⑵画出平衡位置在x 轴上P 点处的质点在0－0.6 s 内的振动图象。
2.振动和波考试重点和习题答案
第八章 振动和波下面重点要考试内容：1.掌握简谐振动的基本概念、简谐振动的余弦表达式2.掌握旋转矢量表示法、振幅、相位概念、掌握振动能量的公式3.掌握同方向同频率谐振动的合成4.掌握平面简谐波的表达式及其意义、掌握波的能流密度和波的干涉5.理解机械波的产生和传播、惠更斯原理、波的衰减;；理解拍、相互垂直谐振动的合成8-1 试解释下列名词:简谐振动、振幅、频谱分析、基频、频谱图、波动、横波、纵波、波阵面、波的强度。
答: ①简谐振动:质点在弹性力（或准弹性力）作用下所作的振动叫简谐振动，其加速度与离开平衡位置的位移成正比，且方向相反。
②振幅:振动物体离开平衡位置的最大距离称为振幅。
③频谱分析:将任一周期性振动分解为多个简谐振动之和的过程，称为频谱分析。
④基频:一个复杂的振动可以分解为若干个频率不同的简谐振动之和，这些分振动频率中最低的频率称为基频，它与原振动的频率相同。
⑤频谱图:将组成一个复杂振动的各分振动的频率和振幅找出来，按振幅与频率关系列出谱线，这种图称为频谱图。
⑥波动:振动在介质中的传播现象叫波动，它也是一种重要的能量传播过程。
其中简谐振动在介质中传播所形成的波叫简谐波。
⑦横波:波在介质中传播时，如果介质中各质点振动的方向与波的传播方向垂直，则该波叫做横波。
⑧纵波:如果介质中各质点振动的方向与波的传播方向相互平行，则这种波称为纵波。
⑨波阵面:在波传播的介质中，质点振动相位相同的各点连成的面称为波阵面。
⑩波的强度:单位时间内通过垂直于波的传播方向单位面积上的平均能量，称为波的强度。
8-2 有一质点作简谐振动，试分析它在下列位置时的位移、速度、加速度的大小和方向:①平衡位置，向正方向运动;②平衡位置，向负方向运动;③正方向的端点;④负方向的端点。
解: 设该质点的振动方程为:)cos(ϕω+=t A x将它对时间t 分别求一阶导数、二阶导数，可得到速度v 和加速度a 的表达式:)2cos()sin(πϕωωϕωω++=+-==t A t A dt dx v)cos()cos(2222πϕωωϕωω++=+-==t A t A dtxd a 由此可以看出，速度的相位超前位移2π，加速度与位移的相位相反。
振动、波动练习题及答案
振动、波动练习题及答案振动、波动练习题⼀．选择题1．⼀质点在X 轴上作简谐振动，振幅A=4cm。
周期T=2s。
其平衡位置取作坐标原点。
若t=0 时刻质点第⼀次通过x= -2cm 处，且向X 轴负⽅向运动，则质点第⼆次通过x= -2cm 处的时刻为（）。
A 1sB 2sC 4sD 2s332．⼀圆频率为ω的简谐波沿X 轴的正⽅向传播，t=0 时刻的波形如图所⽰，则t=0 的波形t=0 时刻，X 轴上各点的振动速度υ与X轴上坐标的关系图应（）3．图⽰⼀简谐波在 t=0 时刻的波形图，波速υ =200m/s ，则图中O 点的振动加速度的表达式为（）2A a 0.4 2 cos( t ) 2 23B a 0.4 2 cos( t )22C a 0.4 2cos(2 t ) 4．频率为 100Hz ，传播速度为 300m/s 的平⾯简谐波，波线上两点振动的相位差为 3 ，则这两点相距（）A 2mB 2.19mC 0.5mD 28.6m5．⼀平⾯简谐波在弹性媒质中传播，媒质质元从平衡位置运动到最⼤位置处的过程中，（）。
A 它的动能转换成势能它的势能转换成动C 它从相邻的⼀段质元获得能量其能量逐渐增⼤Da20.4 2 cos(2 t2)υ (m/s)Bυ (m/s)DX(m)D 它把⾃⼰的能量传给相邻的⼀段质元，其能量逐渐减⼩6．在下⾯⼏种说法中，正确的说法是：（）。
A 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B 波源振动的速度与波速相同C 在波传播⽅向上的任⼀质点振动位相总是⽐波源的位相滞后D 在波传播⽅向上的任⼀质点振动位相总是⽐波源的位相超前7．⼀质点作简谐振动，周期为T，当它由平衡位置向X 轴正⽅向运动时，从⼆分之⼀最⼤位移处到最⼤位移处这段路程所需要的时间为（）。
A TBTCTDT4 12 6 88．在波长为λ的驻波中两个相邻波节之间的距离为（）。
A λB 3 λ/4C λ/2D λ /49．在同⼀媒质中两列相⼲的平⾯简谐波的强度之⽐I1I 4是，则两列波的振幅之⽐是：（）A A1 4 B1 2 CA1 16 DA11A2 A2 A2 A2 410．有⼆个弹簧振⼦系统，都在作振幅相同的简谐振动，⼆个轻质弹簧的劲度系数K 相同，但振⼦的质量不同。
振动与波复习题及答案
第九章振动复习题1. 一轻弹簧，上端固定，下端挂有质量为 m 的重物，其自由振动的周期为 T .今已知振子离开平衡位置为 x 时，其振动速度为 v ，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：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) -5/6.(D)- /6・(E) -2 3::7. 一个弹簧振子和一个单摆(只考虑小幅度摆动) ，在地 面上的固有振动周期分别为 T 1和T 2・将它们拿到月球上去， 相应的周期分别为 T 1和T 2 •则 有(A) T 1 T | 且 T 2 T 2 • (B) T 1 T 1 且 T 2 T 2 •(C) T 1 T 1 且 T 2 T 2 • (D) T 1 T 1 且 T 2 T 2 •8. 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 A 的简谐振动.当 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) k 2 mv max/x 2 max • (B) k mg / x . 2 2(C) k 4 m/T . (D) k ma/x . 2. 一长为I 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)， 作成一复摆.已知细棒绕通过其一端的轴的转动惯量 J -ml 2，此摆作微小振 3 动的周期为 r2i (C) 2 3g(B)(D) 3.把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开，使摆线与竖直方向成一微小角度 ，然 后由静止放手任其振动， 从放手时开始计时.若用余弦函数表示其运动方程, 的初相为 则该单摆振动 (A) • (B) /2. (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 X 1 = Acos( 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•则第二个质点的振动方程为 (A)x 2 Acos( t(C) x 2 Acos( t1—n ) • 2(B) X 2 Acos( t 1 —n ) • 2 3冗)•2 (D)xAcos( t)•[B :(A) x Acos( k/mt 2) (C) x Acos(、m/kt 1 冗)(B) x Acos^k/m t 1 ) (D) x Acos( m/kt 2 )(E) x Acos. k / m t[ B :9. 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点. 若 t = 0时刻质点第一次通过 x = - 2 cm 处，且向x 轴负方向运动，则质点第二次通过 x = -2 cm 处的时刻为(B) (2/3) s .(D)2 s . : B :振动方程为x Acos( t 4 ) •在t = T/4( T 为周期)时刻,(A)1 — 2x2A 2. (B) 1 — 2i2A22(C)1,3A 2. (D)1x 3A 22211.两个同周期简谐振动曲线如图所示.(A)1 s .(C) (4/3) s . 10. 一物体作简谐振动, 物体的加速度为X 1的相位比 X 2的相位(A) 落后/2.(B)超前 (C)落后(D)超前12 . 一个质点作简谐振动，振幅为 A ,在起始时1刻质点的位移为 一A ，且向x 轴的正方向运动，代表13. 简谐振动的旋转矢量图一简谐振动曲线如图所示.则振动周期是 (A) 2.62 s .(B) 2.40 s .(C) 2.20 s . (D) 2.00 s .(A)Ax(B)oAA Aoo2 A-A121 2 A(D)17. —弹簧振子作简谐振动，总能量为 E i ，如果简谐振动振幅增加为原来的两倍，重物的质量增为原来的四倍，则它的总能量 E 2变为(A) E 1/4. (C) 2E 1. (B) E 1/2. (D) 4 E 1 . : D:18 弹簧振子在光滑水平面上作简谐振动时，弹性力在半个周期内所作的功为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) 2:1 .(E) 4:1.23.在两个相同的弹簧下各悬一物体，两物体的质量比为 4： 1，则二者作简谐振动的周期之比为2:1.24. 一质点作简谐振动，速度最大值 v m = 5 cm/s ，振幅A = 2 cm .若令速度具有5正最大值的那一时刻为 t = 0,则振动表达式为 _________ x 0.02cos （—t —）.2 2 —25. 一物体作余弦振动，振幅为 15 X 10-2 m ，角频率为6 s 1，初相为0.5 ，则15.用余弦函数描述一简谐振子的振动•若其速度〜时间（ 动的初相位为v 〜t ）关系曲线如图所示，则振(A) /6. (B) /3.(C)/2.(D) 2 /3.(E) 5 /6[A(A) kA 2 .(B)^kA 2.2(C) (1/4) kA 2. (D)0 .19 . 一物体作简谐振动， 振动方程为 x Acos( t1） •则该物体在t = 0时刻的动能与220. 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，则合成勺余弦振 动的初相为（A ） 3 . 1 （C ） 1.2二.填空题21. 在 t = 0 时，(B) (D)0.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，坐标指向正右 方， 为 则单摆作小角度摆动的振动表达式（用余弦函数表示）分别(a) 2x Acos( t Tt ) 2x Acos(一t)(c) 2x Acos( t ) T 2振动方程为_x 0.15cos(6 t y) (SI).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3为0.09 m/s，则振幅 A = ___ 0.05m ________ ，初相= ______ arcsin —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_________ 1:1 _________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 = 0.1m ；= —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 = 10cos t ___________________ ,x2 = 10cos( t —) ____________________ ,2x3 = 10cos( t ) _______________________ .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一.振动方程4Aa tt = td为_x 0.02cos( t —)441. 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,振幅为0.5 cm，则其振动能量为 ______ 100 2J _________ .43. 一弹簧振子系统具有 1.0 J的振动能量，0.10 m的振幅和1.0 m/s的最大速率,5则弹簧的劲度系数为______ 200N/m ______ ，振子的振动频率为—一HZ ________ 44•两个同方向的简谐振动曲线如图所示•合振动的振幅为______ A2A______________ ，合振动的振动方程2为______ x (A? 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，其表达式分别为X1 4 10 2cos(2t 6), X2 3 10 2cos(2t | )则其合成振动的振幅为___ 0.01m _______ ，初相为____ 一— 6第十章波复习题一、选择题1. 在下面几种说法中，正确的说法是：(A) 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.(B) 波源振动的速度与波速相同.(C) 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(按差值不大于计).(D) 在波传播方向上的任一质点的振动相位总是比波源的相位超前.(按差值不大于计): C ]2. 机械波的表达式为y = 0.03cos6 (t + 0.01x ) (SI) ,_则一1(A) 其振幅为3 m. (B) 其周期为一s .3(C)其波速为10 m/s. (D)波沿x轴正向传播. [B ]t x3. 一平面简谐波沿Ox正方向传播，波动表达式为y 0.10cos[2 ( ) ] (SI)，该波在t = 0.52 4 2s时刻的波形图是[A ](SI)xm/s ，贝U P 处质点的振动曲线为kA0.1 C ZX0.1(A)T (s)0■^0.5(B)y p (m) y p (m)100 x (m)At (s)9. 一平面简谐波沿x 轴正方向传播，t = 0时刻的波形图如图所示，则质点的振动在t =0时刻的旋转矢量图是[AS°’ A4. 横波以波速 u 沿x 轴负方向传播.t 时刻波形曲线如图•则该时刻 :D ] (A)A 点振动速度大于零.(B) B 点静止不动. (C) C 点向下运动.(D) D 点振动速度小于零.5. 振动，则(A)振动频率越高，波长越长.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 (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t = 0时刻的波形曲线如图所示，则为： (D)振动频率越低，波速越大. O 点的振动初相 (B) 1(D )3 如图所示，有一平面简谐波沿Acos( t 0)),则 (A)0.(C)7.规律为y(A) (B) (C) (或 1) : B ]2x 轴负方向传播，坐标原点B 点的振动方程为y Acos[ t (x/u) Acos [t (x/u)]. Acos{ [t Acos{ [to].B|x|(D)8如图所示为一平面简谐波在 (x/u)] (x/u)]t = 0时刻的波形图, 0}.0}.该波的波速u = 200OO 的振动O10. 一平面简谐波沿 Ox 轴正方向传播，t = 0时刻的波形图如大值的媒质质元的位置是:(B) a , c , e , g . (D) b , f . : B ]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(C)动能最大，势能最大. (D) 动能最大，势能为零. [C]15.一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 (A) 它的势能转换成动能. (B)它的动能转换成势能.(C) 它从相邻的一段媒质质元获得能量，其能量逐渐增加. 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 2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SP 2 ,S 2P 2.2 ,两列波在P 点发生相消干涉.若S 1的振动方程为1 一t 1 )，则S 2的振动方程为2(A) y Acos(2 t(C)y 2A cos(2 tP 处介质质点的振动方程是冷)36)11.图示一简谐波在t = 0时刻的波形图， 图所示，则 (A)(B)y p(C)(D) 0.10cos(40.10cos(4 t 0.10cos(2y P 0.10cos(2 t(SI).(SI).(SI).(SI).波速u = 200 m/s ，则P 处质点的振动速度表达式为(A) v 0.2 cos(2 t ) (SI). (B) v 0.2 cos( t )(SI).(C)v 0.2 cos(2 t/2) (SI).(D)v 0.2 cos( t 3 /2) (SI)4,则两列波的振幅之比是(A) A 1 / A 2 = 16.(B) A 1 / A 2 = 4 . (C) A 1 / A 2 = 2 . (D) A 1 / A 2 = 1 /4t 时刻的波形曲线如图所示，则该时刻能量为最(A)。
振动和波动要点习题
振动和波一、选择题1.（3分,答D ）已知一平面简谐波的表达式为cos()y A at bx =-（,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/b π （D ）波的周期为2/a π2.（本题3分，答B ）一个质点作简谐振动，振幅为A ，在起始时刻质点的位移为A 21，且向x 轴的正方向运动，代表此简谐振动的旋转矢量图为［］3. （3分,答B ）一质点在x 轴上作简谐振动，振幅A =4cm ，周期T =2s ，其平衡位置取作坐标原点，若t =0时刻质点第一次通过x =-2cm 处，且向x 轴负方向运动，则质点第二次通过x =-2cm 处的时刻为(A) 1s (B) (2/3)s (C)(4/3)s (D) 2s4. （3分,答D ）一劲度系数为k 的轻弹簧，下端挂一质量为m 的物体，系统的振动周期为T 1．若将此弹簧截去一半的长度，下端挂一质量为m 21的物体，则系统振动周期T 2等于 (A) 2 T 1 (B) T 1(C)T 12/ (D) T 1 /2 (E) T 1 /45.（本题3分，答A ）轴一简谐波沿Ox 轴正方向传播，t = 0 时刻的波形曲线如图所示，已知周期为 2 s ，则 P 点处质点的振动速度v 与时间t 的关系曲线为：6.（3分，答B ）一平面简谐波在弹性媒质时，某一时刻媒质中某质元在负最大位移处，则它的能量是（A ） 动能为零 势能最大 （B ）动能为零 势能为零 （C ） 动能最大 势能最大 （D ）动能最大 势能为零v (m/s)O 1 t (s)ωA(C)· v (m/s)O1 t (s)ω A(A)·1 v (m/s)t (s)(D)O－ω A1 v (m/s) t (s)－ωA(B) O ··x o A x A 21 ω(A)A 21ω(B) A 21-(C) (D)o oo A 21-xxxAxAxAxω ω2O 1 y (m)x (m)t =0 A u图17.（3分，答D ）沿相反方向传播的两列相干波，其波动方程为y 1=A cos2π (νt －x /λ)y 2=A cos2π (νt + x /λ) 叠加后形成的驻波中,波节的位置坐标为(A)x =±k λ.(B)x =±k λ/2 .(C)x =±(2k +1)λ/2 .(D)x =±(2k +1)λ/4 . 其中k = 0 , 1 , 2 , 3…….8.（3分,答D ）如图所示，有一平面简谐波沿x 轴负方向传播，坐标原点O 的振动规律为y =A cos(ω t+φ0)，则B 点的振动方程为 （A ）y =A cos[ω t-(x/u )+φ0] （B ）y =A cos ω[ t+(x/u )] （C ）y =A cos{ω [t-(x/u ) ]+φ0} （D ）y =A cos{ω[ t+(x/u ) ]+φ0}9.（3分,答D ）一平面简谐波在弹性媒质中传播，在媒质质元从平衡位置运动到最大位移处的过程中：（A ）它的动能转换成势能. （B ）它的势能转换成动能. （C ）它从相邻的一段质元获得能量，其能量逐渐增大. （D ）它把自己的能量传给相邻的一段质元，其能量逐渐减小. 10.（3分，答B ）在波长为λ的驻波中，两个相邻波腹之间的距离为 （A ）λ/4 （B ）λ/2 （C ）3λ/4 （D ）λ11.（3分,答C ）某时刻驻波波形曲线如图所示，则a 、b 两点振动的相位差是 （A ）0 （B ）/2π （C ）π （D ）5/4π12.（本题3分，答B)在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动（A ）振幅相同，相位相同 （B ）振幅不同，相位相同 （C ）振幅相同，相位不同 （D ）振幅不同，相位不同 二、填空题1. （3分）已知一个简谐振动的振幅A=2cm, 角频率14s ωπ-=，以余弦函数表达式运动规律时的A －Ayxλ λ/2O ··a b · · · · · · · · ··x 2A A/2x 1初相12φπ=，试画出位移和时间的关系曲线（振动图线） 2.（4分）两个简谐振动方程分别为x 1=Acos(ω t ) ；x 2=Acos(ω t +π/3) 在同一坐标上画出两者的x-t 曲线.3. (3分）有两相同的弹簧，其劲度系数均为k .（1）把它们串联起来，下面挂一个质量为m 的重物，此系统作简谐振动的周期为；（2）把它们并联起来，下面挂一个质量为m 的重物，此系统作简谐振动的周期为.[答案：（1）22m k π,（2）22mkπ] 4.(4分)一弹簧振子系统具有1.0J 的振动能量，0.10m 的振幅和1.0m/s 的最大速率，则弹簧的劲度系数，振子的振动频率.[答案：2210N/m,1.6Hz ⨯]5.（3分）一平面机械波沿x =-1m 轴负方向传播，已知处质点的振动方程cos()y A t ωϕ=+，若波速为u ，求此波的波函数.[答案：cos{[(1)/]}y A t x u ωϕ=+++]6.（3分）一作简谐振动的振动系统，振子质量为2kg ，系统振动频率为1000Hz ，振幅为0.5cm ，则其振动能量为.（答案：29.9010J ⨯ ）7.（3分）两个同方向同频率的简谐振动211310cos(),3x t ωπ-=⨯+221410cos()(SI)6x t ωπ-=⨯-，它们的合振幅是. （答案：2510m -⨯ ）8.（3分）一平面简谐波沿Ox 轴正方向传播，波动表达式为cos[(/)/4]y A t x u ωπ=-+，则1x L =处质点的振动方程是；2x L =-处质点的振动和1x L =处质点的振动相位差为21φφ-=. （答案：1cos[(/)/4]y A t L u ωπ=-+，12()/L L u ω+）9.（5分）一余弦横波以速度u 沿x 轴正向传播，t 时刻波形曲线如图所示.试分别指出图中A ，B ，C 各质点在该时刻的运动方向.A 向下 ，B 向上 ，C 向上.10. （本题4分）一平面简谐波的表达式cos (/)cos(/)y A t x u A t x u ωωω=-=-其中/x u 表示，/x u ω表示，y 表示.[答案：波从坐标原点传至x 处所需时间（2分），x 处质点此原点处质点滞后的相位（1分），t 时刻x 处质点的振动位移（1分）]11. （本题3分）如图所示，两相干波源S 1和S 2相距为3λ/4，λ为波长，设两波在S 1 S 2连O Cyxu · · · A B线上传播，它们的振幅都是A ，并且不随距离变化，已知在该直线上S 1左侧各点的合成波强度为其中一个波强度的4倍，则两波源应满足的相位条件是__π/2_ 12. （3分）一驻波的表达式为y =2A cos(2πx/λ) cos(2πνt )，两个相邻波 腹之间的距离是.（答案：λ/2） 三、计算题1. （5分）一质点作简谐运动，其振动方程为110.24cos()()23x t SI ππ=+，试用旋转矢量法求出质点由初始状态运动到x =-0.12 m ，v <0的状态所经过的最短时间． 解：旋转矢量如图所示．图3分 由振动方程可得π21=ω，π=∆31φ1分667.0/=∆=∆ωφt s 1分2（本题10分）一质量m =0.25kg 的物体，在弹簧的力作用下沿x 轴运动，平衡位置在原点，弹簧的劲度系数k =25N/m.（1）求振动的周期T 和频率ω. （2）如果振幅A =15cm ，t =0时物体位于x =7.5cm 处，且物体沿x 轴反方向运动，求初速度v 0及初相φ.（3）写出振动的数值表达式. 解：（1）12/10k m s ωπ-== (2分)2/0.63T s πω== (1分)(2) A=15cm ， 在t =0时，07.5cm x =，00v < 由2200(/)A x v ω=+得2200 1.3m/s v A x ω=--=- (2分)100(/)/3/3tg v x φωππ-=-=或400,/3x φπ>∴=(3分)（3）21510cos(10/3)(SI)x t π-=⨯+(2分)3.（10分）在一轻弹簧下端悬挂0100g m =砝码时，弹簧伸长8cm. 现在这根弹簧下端悬挂0250g m =物体，构成弹簧振子，将物体从平衡位置向下拉动4cm ，并给以向上的21cm/s 的初速度（令这时t=0）.选x 轴向下，求振动方程的数值式.解：k = m 0g / ∆l 25.12N/m 08.08.91.0=⨯=N/mx (m) ωωπ/3π/3t = 0t0.12 0.24 -0.12 -0.24 OAAO xS 1S 211s 7s 25.025.12/--===m k ω(2分) 5cm )721(4/2222020=+=+=ωv x A cm (2分) 4/3)74/()21()/(tg 00=⨯--=-=ωφx v ，φ = 0.64 rad (3分))64.07cos(05.0+=t x (SI) (1分)4．（8分）在一竖直轻弹簧的下端悬挂一小球，弹簧被拉长0 1.2cm l =而平衡.再经拉动后，该小球在竖直方向作振幅为2cm A =的振动，试证此振动为简谐振动；选小球在正最大位移处开始计时，写出此振动的数值表达式.解：设小球的质量为m ，则弹簧的劲度系数（图参考上题）0/k mg l = 选平衡位置为原点，向下为正方向. 小球在x 处时，根据牛顿第二定律得202()d x mg k l x m dt -+=将k 代入整理后得 220d x g x dt l =-所以振动为简谐振动，其角频率为0/28.589.1(rad/s)g l ωπ===(5分)设振动表达式为 c o s ()x A t ωφ=+ 由题意：t=0时，200210m0x A v -==⨯=解得：0φ=2210cos(9.1)x t π-∴=⨯m (3分)5.(10分)在一轻弹簧下端悬挂m 0=100g 的砝码时,弹簧伸长8cm,现在这根弹簧下端悬挂m =250g 的物体, 构成弹簧振子. 将物体从平衡位置向下拉动4cm,并给以向上的21cm/s 的初速度(这时t =0) ，选x 轴向下，求振动方程的数值式. 解：物体受向下的重力和向上的弹性力.k=m 0g/∆l , x 0=4×10-2m, v 0=-21×10-2m/sω=()m l g m m k Δ0==7s -1A=22020ω/v x +=5×10-2m因A cos ϕ=4×10-2m, A sin ϕ=-v 0/ω=3×10-2m,有 ϕ=0.64rad 所以x=5×10-2cos(7t +0.64) (SI)6.（本题5分）一质量为0.2kg 的质点作简谐振动，其振动方程为10.6cos(5)(SI)2x t π=-求：（1）质点的初速度；（2）质点在正向最大位移一半处所受的力.解：（1）003.0sin(5)()0, 3.0m/s 2dx v t SI t v dt π==--==（2分） （2）2F ma m x ==-ω12x A =时， 1.5N F =-（无负号扣1分） （3分） 7.（5分）一平面简谐波沿x 轴正方向传播，波速为1m/s ，在x 轴上某质点的振动频率为1Hz ，振幅为0.01m. t = 0时该质点恰好在正最大位移处，若以该质点的平衡位置为x 轴的原点. 求此一维简谐波的表达式.解. 0.01cos[2()](m)y t x =-π8.（本题10分）某质点作简谐振动，周期为2s ，振幅为0.06m ，t =0时刻，质点恰好处在负最大位移处，求（1）该质点的振动方程.（2）此振动以波速u =2m/s 沿x 轴正方向传播时，形成的一维简谐波的波动表达式，（以该质点的平衡位置为坐标原点）；（3）该波的波长. 解：（1）振动方程 00.06cos(2/2)0.06cos()(SI)y t t ππππ=+=+3分 （2）0.06cos[((/))0.06cos[(/2))(SI)y t x u t x ππππ=-+=-+ 4分（3）波长4m uT λ==9.（10分）一列平面简谐波在以波速5m/s u =，沿x 轴正向传播，原点O 处质点的振动曲线如图所示.1）求解并画出25cm x =处质元的振动曲线 2）求解并画出3s t =时的波形曲线 解：1）原点O 处质元的振动方程为211210cos(),(SI)22y t ππ-=⨯-(2分)波的表达式 (2分)211210cos((/5)),(SI)22y t x ππ-=⨯--x =25m 处质元的振动方程21210cos(3),(SI)2y t ππ-=⨯-振动曲线如右y-t 图 (2分)2）t=3s 时的波形曲线方程2210cos(/10),(SI)y x ππ-=⨯-(2分)波形曲线见右y-x 图 (2分)10.（10分）某质点作简谐振动，周期为2s ，振幅为0.6m ，t =0时刻，质点恰好处在负最大4O2 y(cm)t (s)2位移处，求（1）该质点的振动方程；（2）此振动以波速u =2m/s 沿x 轴正方向传播时，形成的一维简谐波的波动表达式，（以该质点的平衡位置为坐标原点）；（3）该波的波长.解：(1) 振动方程)22cos(06.00π+π=ty )cos(06.0π+π=t (SI) (3分) (2) 波动表达式])/(cos[06.0π+-π=u x t y (4分)])21(cos[06.0π+-π=x t (SI)(3) 波长4==uT λm (3分)11.（5分）如图所示，一简谐波向x 轴正向传播，波速0500/,1,u m s x m P ==点的振动方程为10.03cos(500)(SI)2y t ππ=-. （1） 按图所示坐标系，写出相应的波的表达式； （2） 在图上画出t=0时刻的波形曲线.解：(1) 2m )250/500(/===νλu m 波的表达式 ]/2)1(21500cos[03.0),(λπ--π-π=x t t x y110.03cos[500(1)2/2]0.03cos(500)(SI)22t x t x =π-π--π=π+π-π(3分)(2) t = 0时刻的波形曲线x x x y π=π-π=sin 03.0)21cos(03.0)0,( (SI) (2分)12.（10分）图示一平面余弦波在t = 0 时刻与t = 2 s 时刻的波形图(波向左传播)．已知波速为u ，波的周期大于2 s ，求(1) 坐标原点处介质质点的振动方程；(2) 该波的波动表达式． 解：(1) 比较t = 0 时刻波形图与t = 2 s 时刻波形图，可知此波向左传播．在t = 0时刻，O 处质点φcos 0A =，φωsin 00A -=<v ，故2πφ-= 又t = 2 s ，O 处质点位移为)24cos(2/ππ-=νA A 所以244πππ-=-ν，ν = 1/16 Hz 振动方程为)28/cos(0ππ-=t A y (SI)(2) 波速u = 20 /2 m/s = 10 m/s,波长λ = u /ν = 160 m 波动表达式]21)16016(2cos[π-+π=x t A y (SI) x (m)uP y (m)O-2-112-0.030.03x (m)O160A y (m)8020t =0t =2 s2A。
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第九章振动复习题1． 一轻弹簧，上端固定，下端挂有质量为m 的重物，其自由振动的周期为T ．今已知振子离开平衡位置为x 时，其振动速度为v ，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) 2max 2max /x m k v =． (B) x mg k /=．(C) 22/4T m k π=． (D) x ma k /=． ［ B ］ 2． 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），作成一复摆．已知细棒绕通过其一端的轴的转动惯量231ml J =，此摆作微小振动的周期为 (A) gl π2. (B) g l 22π.(C) g l 322π. (D) gl3π. ［ C ］ 3． 把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开，使摆线与竖直方向成一微小角度 ，然后由静止放手任其振动，从放手时开始计时．若用余弦函数表示其运动方程，则该单摆振动的初相为(A) ． (B) /2． (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x 1 = A cos(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．则第二个质点的振动方程为(A) )π21cos(2++=αωt A x ． (B) )π21cos(2-+=αωt A x ． (C) )π23cos(2-+=αωt A x ． (D) )cos(2π++=αωt A x ． ［ B ］ ［ ］l6. 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) -5/6．(D) -/6． (E) -2/3． ［ ］7. 一个弹簧振子和一个单摆（只考虑小幅度摆动），在地面上的固有振动周期分别为T 1和T 2．将它们拿到月球上去，相应的周期分别为1T '和2T '．则有(A) 11T T >'且22T T >'． (B) 11T T <'且22T T <'． (C) 11T T ='且22T T ='． (D) 11T T ='且22T T >'． ［ D ］ 8. 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A 的简谐振动．当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) )21/(cos π+=t m k A x (B) )21/cos(π-=t m k A x(C) )π21/(cos +=t k m A x (D) )21/cos(π-=t k m A x(E) t m /k A x cos = ［ B ］ 9. 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点．若t = 0时刻质点第一次通过x = -2 cm 处，且向x 轴负方向运动，则质点第二次通过x = -2 cm 处的时刻为(A) 1 s ． (B) (2/3) s ．(C) (4/3) s ． (D) 2 s ． ［ B ］10．一物体作简谐振动，振动方程为)41cos(π+=t A x ω．在 t = T /4（T 为周期）时刻，物体的加速度为 (A) 2221ωA -． (B) 2221ωA ． (C) 2321ωA -． (D) 2321ωA ． ［ B ］ 11. 两个同周期简谐振动曲线如图所示．x 1的相位比x 2的相位(A) 落后/2． (B) 超前．(C) 落后． (D) 超前．［ B ］v (m/s)t (s)Omm v 21tOx 1 x 212． 一个质点作简谐振动，振幅为A ，在起始时刻质点的位移为A 21，且向x 轴的正方向运动，代表此简谐振动的旋转矢量图为［ B ］13. 一简谐振动曲线如图所示．则振动周期是 (A) s ． (B) s ．(C) s ． (D) s ．［ B ］15. 用余弦函数描述一简谐振子的振动．若其速度～时间（v ～t ）关系曲线如图所示,则振动的初相位为 (A) /6. (B) /3.(C) /2. (D) 2/3. (E) 5/6.［ A ］17． 一弹簧振子作简谐振动，总能量为E 1，如果简谐振动振幅增加为原来的两倍，重物的质量增为原来的四倍，则它的总能量E 2变为x o A ϖ x A 21 ω A 21ωA 21-(D) oo o A 21 xx x A ϖA ϖxA ϖxω ωx (cm)t (s)O42 1A21-A21-A21 21A21 AA21- oo 2T2T A21- t21 xtx(A)(B)(C)(D)2T2Tottxxv (m/s)t (s)Om 21- -m(A) E 1/4． (B) E 1/2．(C) 2E 1． (D) 4 E 1 ． ［ D ］18 弹簧振子在光滑水平面上作简谐振动时，弹性力在半个周期内所作的功为 (A) kA 2． (B)221kA ． (C) (1/4)kA 2． (D) 0． ［ D ］19． 一物体作简谐振动，振动方程为)21cos(π+=t A x ω．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) 2:1． (E) 4:1． ［ D ］20.动的初相为 (A) π23． (B) π．(C) π21． (D) 0． ［ B ］二. 填空题21. 在t = 0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) ______________________________；(b) ______________________________；(c) ______________________________．23. 在两个相同的弹簧下各悬一物体，两物体的质量比为4∶1，则二者作简谐振(c)A/ -A 2cos()2x A t T ππ=+2cos()2x A t Tππ=+2cos()x A t T ππ=+动的周期之比为___2:1___．24. 一质点作简谐振动，速度最大值v m = 5 cm/s ，振幅A = 2 cm ．若令速度具有 正最大值的那一时刻为t = 0，则振动表达式为_____50.02cos()22x t π=-___．25. 一物体作余弦振动，振幅为15×10-2m ，角频率为6 s -1，初相为，则振动方程为 __0.15cos(6)2x t ππ=+(SI)．27. 一简谐振动的表达式为)3cos(φ+=t A x ，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 =____3arcsin 5-____________．30. 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_______1:1__________．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 =； =_____/6rad s π_____；=_____3π__________． ．34. 已知三个简谐振动曲线如图所示，则振动方程分别为： x 1 =10cos t π______________________，x 2 =10cos()2t ππ-_____________________，x 3 =10cos()t ππ+_______________________．x (cm)t (s)105-101471013Ox (cm)t (s)O x 1x 2x 3100-101234 32-1 1 to x 1 x 21 -2237.一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_____4π_______．振动方程为__0.02cos()4x t ππ=+____________．41. 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 ，振 幅为0.5 cm ，则其振动能量为______1002πJ________．43. 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/m_______，振子的振动频率为_5πHZ________． 44.两个同方向的简谐振动曲线如图所示．合振动的振幅 为______21A A -___________，合振动的振动方程 为_____212()cos()2x A A t T ππ=-+______． 50. 一个质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动，其表达式分别为)612cos(10421π+⨯=-t x , )652cos(10322π-⨯=-t x (SI)则其合成振动的振幅为，初相为____6π_____．第十章波复习题一、选择题1． 在下面几种说法中，正确的说法是： (A) 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． (B) 波源振动的速度与波速相同．t ·--(C) 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(按差值不大于计)．(D) 在波传播方向上的任一质点的振动相位总是比波源的相位超前．(按差值不大于计)［ C ］2． 机械波的表达式为y =(t + ) (SI) ，则(A) 其振幅为3 m ． (B) 其周期为s 31． (C) 其波速为10 m/s ． (D) 波沿x 轴正向传播． ［ B ］ 3．一平面简谐波沿Ox 正方向传播，波动表达式为]2)42(2cos[10.0π+-π=x t y (SI)，该波在t = s 时刻的波形图是 ［ A ］4． 横波以波速u 沿x 轴负方向传播．t 时刻波形曲线如图．则该时刻 ［ D ］(A) A 点振动速度大于零． (B) B 点静止不动． (C) C 点向下运动． (D) D 点振动速度小于零．5． 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． (D) 振动频率越低，波速越大．［ B ］ 6． 一平面余弦波在t = 0时刻的波形曲线如图所示，则O 点的振动初相为：(A) 0. (B)π21x (m)O 20.10(A)x O 20.10y (m)(B)x (m)O 2-0.10y (m)(C)x O2y (m)(D)-0.10 xuA BC D OxyOu(C) (D)π23（或π-21） ［ B ］ 7． 如图所示，有一平面简谐波沿x 轴负方向传播，坐标原点O 的振动规律为)cos(0φω+=t A y ），则B 点的振动方程为(A) ])/(cos[0φω+-=u x t A y ．(B) )]/([cos u x t A y +=ω．(C) })]/([cos{0φω+-=u x t A y ．(D)})]/([cos{0φω++=u x t A y ． ［ C ］8．如图所示为一平面简谐波在t = 0 时刻的波形图，该波的波速u = 200 m/s ，则P 处质点的振动曲线为［ C ］9． 一平面简谐波沿x 轴正方向传播，t = 0 时刻的波形图如图所示，则P处质点的振动在t = 0时刻的旋转矢量图是 ［ A ］xy u BO |x|x (m)1000.1u OPy (m)t (s)(A)0.102t (s)(B)0.10.5P t (s)(C)0.10.5y P (m)t (s)(D)0.11y P (m)ωS A ϖO ′ωSA ϖO ′ωA ϖO ′ωSAϖO ′(A)(B)(C)(D) xS A uPO10. 一平面简谐波沿Ox 轴正方向传播，t = 0 时刻的波形图如图所示，则P 处介质质点的振动方程是(A) )314cos(10.0π+π=t y P (SI)．(B) )314cos(10.0π-π=t y P (SI)．(C))312cos(10.0π+π=t y P (SI)．(D) )612cos(10.0π+π=t y P (SI)． ［ A ］11. 图示一简谐波在t = 0时刻的波形图，波速 u = 200 m/s ，则P 处质点的振动速度表达式为 ［ C ］ (A) )2cos(2.0π-ππ-=t v (SI)． (B) )cos(2.0π-ππ-=t v (SI)．(C) )2/2cos(2.0π-ππ=t v(SI)． (D) )2/3cos(2.0π-ππ=t v(SI)．12．在同一媒质中两列相干的平面简谐波的强度之比是I 1 / I 2 = 4，则两列波的振幅之比是 (A) A 1 / A 2 = 16． (B) A 1 / A 2 = 4．(C) A 1 / A 2 = 2． (D) A 1 / A 2 = 1 /4． ［ C ］ 13. 一列机械横波在t 时刻的波形曲线如图所示，则该时刻能量为最大值的媒质质元的位置是：(A) o ＇，b ，d ，f ． (B) a ，c ，e ，g ．(C) o ＇，d ． (D) b ，f ． ［ B ］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 (A) 动能为零，势能最大． (B) 动能为零，势能为零．(C) 动能最大，势能最大． (D) 动能最大，势能为零． ［C ］15． 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 (A) 它的势能转换成动能． (B) 它的动能转换成势能． (C) 它从相邻的一段媒质质元获得能量，其能量逐渐增加．(D) 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．［ C ］ 16． 如图所示，S 1和S 2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 λ21=PS ，λ2.22=P S ，两列波在P 点发生相消干涉．若S 1的振动方程为)212cos(1π+π=t A y ，则S 2的振动方程为(A))212cos(2π-π=t A y ． (B) )2cos(2π-π=t A y ．(C))212cos(2π+π=t A y ． (D) )1.02cos(22π-π=t A y ． ［ D ］17. 两相干波源S 1和S 2相距 /4，（为波长），S 1的相位比S 2的相位超前π21，在S 1，S 2的连线上，S 1外侧各点（例如P 点）两波引起的两谐振动的相位差是：(A) 0． (B)π21． (C) ． (D)π23． ［ C ］ 18． S 1和S 2是波长均为 的两个相干波的波源，相距3/4，S 1的相位比S 2超前π21．若两波单独传播时，在过S 1和S 2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I 0，则在S 1、S 2连线上S 1外侧和S 2外侧各点，合成波的强度分别是(A) 4I 0，4I 0． (B) 0，0． (C) 0，4I 0 ． (D) 4I 0，0． ［ A ］ 19 在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动 (A) 振幅相同，相位相同． (B) 振幅不同，相位相同．(C) 振幅相同，相位不同． (D) 振幅不同，相位不同． ［ B ］ 20 在波长为 的驻波中，两个相邻波腹之间的距离为(A)/4． (B) /2．(C) 3/4． (D)． ［ B ］21.沿着相反方向传播的两列相干波，其表达式为)/(2cos 1λνx t A y -π= 和 )/(2cos 2λνx t A y +π=．在叠加后形成的驻波中，各处简谐振动的振幅是 (A) A ． (B) 2A ．(C) )/2cos(2λx A π． (D) |)/2cos(2|λx A π． ［ D ］S 1S PS 1S 2Pλ/4二、填空题22.一个余弦横波以速度u 沿x 轴正向传播，t 时刻波形曲线如图所示．试分别指出图中A ，B ，C 各质点在该时刻的运动方向．A _____________；B_____________ ；C ______________ ． 23. 一平面简谐波的表达式为)37.0125cos(025.0x t y -= (SI)，其角频率=__________________________，波速u =______________________，波 长= _________________．24. 频率为100 Hz 的波，其波速为250 m/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______________________________________________． 26、一平面简谐波沿Ox 轴正方向传播，波长为．若如图P 1点处质点的振动方程为)2cos(1φν+π=t A y ，则P 2点处质点的振动方程为_________________________________；与P 1点处质点振动状态相同的那些点的位置是___________________________． 27、一简谐波沿x 轴正方向传播．x 1和x 2两点处的振动曲线分别如图(a)和(b)所示．已知x 2 .> x 1且x 2 - x 1 < （为波长），则x 2点的相位比x 1点的相位滞后 ___________________．28、已知某平面简谐波的波源的振动方程为t y π=21sin 06.0(SI)，波速为2 m/s ．则在波传播前方离波源5 m 处质点的振动方程为_______________________．xy u OA B Cx (m)O -0.101u =330 m/sy (m)234xOP 1P 2L 1L 2ty 1ty 2(a)(b)29、（1）一列波长为的平面简谐波沿x 轴正方向传播．已知在λ21=x 处振动的方程为y = A cos t ，则该平面简谐波的表达式为______________________________________． (2) 如果在上述波的波线上x = L （λ21>L）处放一如图所示的反射面，且假设反射波的振幅为A ＇，则反射波的表达式为 _______________________________________ (x ≤L )．30、一平面简谐波沿x 轴负方向传播．已知 x = -1 m 处质点的振动方程为)cos(φω+=t A y ，若波速为u ，则此波的表达式为 _________________________________________________________． 31、一个波源位于O 点，以O 为圆心作两个同心球面，它们的半径分别为R 1和R 2，在两个球面上分别取相等的面积S 1和S 2，则通过它们的平均能流之比=21P /P ___________________.32、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__________________．33、如图所示，波源S 1和S 2发出的波在P 点相遇，P 点距波源S 1和S 2的距离分别为 3和103 ，为两列波在介质中的波长，若P 点的合振幅总是极大值，则两波在P 点的振动频率___________，波源S 1的相位比S 2的相位领先_________________．34、如图所示，S 1和S 2为同相位的两相干波源，相距为L ，P 点距S 1为r ；波源S 1在P 点引起的振动振幅为A 1，波源S 2在P 点引起的振动振幅为A 2，两波波长都是，则P 点振幅A =_________________________________________________________． 35、两相干波源S 1和S 2的振动方程分别是t A y ωcos 1=和)21cos(2π+=t A y ω．S 1距P 点3个波长，S 2距P 点21/4个波长．两波在P 点引起的两个振动的相位差 是____________．xO 反射面波疏媒质波密媒质LPS 1S 3λ10λ/312Lr36、 S 1，S 2为振动频率、振动方向均相同的两个点波源，振动方向垂直纸面，两者相距λ23（为波长）如图．已知S 1的初相为π21． (1) 若使射线S 2C 上各点由两列波引起的振动均干涉相消，则S 2的初相应为________________________． (2) 若使S 1 S 2连线的中垂线MN 上各点由两列波引起的 振动均干涉相消，则S 2的初位相应为_______________________． 37、 两列波在一根很长的弦线上传播，其表达式为 y 1 = ×10-2cos (x - 40t ) /2 (SI) y 2 = ×10-2cos (x + 40t ) /2 (SI)则合成波的表达式为__________________________________________________； 在x = 0至x = 10.0 m 内波节的位置是_____________________________________ __________________________________；波腹的位置是________________________________________________________． 38、设入射波的表达式为)(2cos 1λνxt A y +π=．波在x = 0处发生反射，反射点为固定端，则形成的驻波表达式为____________________________________． 39、 一驻波表达式为t x A y ππ=100cos 2cos ．位于x 1= 3 /8 m 的质元P 1与位于x 2= 5 /8 m 处的质元P 2的振动相位差为_____________________________． 40、 在弦线上有一驻波，其表达式为 )2cos()/2cos(2t x A y νλππ=, 两个相邻波节之间的距离是_______________．S 1S 2MNC。