大学物理振动习题含答案
大学物理振动练习题有答案

一.选择题、填空题1.一质点作简谐振动,振动方程为x =Acos(ωt +ϕ) ,当时间t =T / 2(T 为周期) 时,质点的速度为BA. -A ωsin ϕ .B. A ωsin ϕ .C. -A ωcos ϕ .D. A ωcos ϕ.2.两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(ω t +α). 当第一个质点从相对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位移处, 则第二个质点的振动方程为B(A) x 2=A cos(ω t +α +π/2) . (B) x 2=A cos(ω t +α -π/2) . (C) x 2=A cos(ω t +α -3 π/2) . (D) x 2=A cos(ω t +α + π) .3.一个质点作简谐振动,振辐为A ,在起始时刻质点的位移为A/2,且向x 轴的正方向运动,代表此简谐振动的旋转矢量图为图16.1中哪一图?B4.一质点沿x 轴作简谐振动,振动范围的中心点为x 轴的原点. 已知周期为T ,振幅为A . (1)若t =0时质点过x =0处且朝x 轴正方向运动,则振动方程为x = . (2)若t =0时质点处于x =A /2处且朝x 轴负方向运动,则振动方程为x = .5.用余弦函数描述一简谐振动,已知振幅为A ,周期为T ,初位相ϕ=-π/3,则振动曲线为图17.2中哪一图?A6.一质点作谐振动,振动方程为x=A cos(ωt +ϕ),在求质点振动动能时,得出下面5个表达式:C(1) (1/2) m ω 2A 2sin 2 (ωt+ϕ); (2) (1/2) m ω2A 2cos 2 (ωt+ϕ);(A)图16.1(A) (C) (B) (D)图17.2(3) (1/2) kA2 sin (ωt+ϕ);(4) (1/2) kA2 cos 2 (ωt+ϕ);(5) (2π2/T2) mA2 sin2 (ωt+ϕ).其中m是质点的质量, k是弹簧的倔强系数,T是振动的周期,下面结论中正确的是(A) (1) ,(4) 是对的;(B) (2) ,(4) 是对的.(C) (1) ,(5) 是对的.(D) (3) ,(5) 是对的.(E) (2) ,(5) 是对的.7.一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x1=0.05cos(ω t+π/4) (SI)x2=0.05cos(ω t+19π/12) (SI)其合成运动的运动方程为x= .。
大学物理(第四版)课后习题及答案 机械振动

大学物理(第四版)课后习题及答案机械振动13 机械振动解答13-1 有一弹簧振子,振幅A=2.0×10-2m,周期T=1.0s,初相ϕ=3π/4。
试写出它的运动方程,并做出x--t图、v--t 图和a--t图。
13-1分析弹簧振子的振动是简谐运动。
振幅A、初相ϕ、角频率ω是简谐运动方程x=Acos(ωt+ϕ)的三个特征量。
求运动方程就要设法确定这三个物理量。
题中除A、ϕ已知外,ω可通过关系式ω=2π确定。
振子运动的速度T和加速度的计算仍与质点运动学中的计算方法相同。
解因ω=2π,则运动方程 T⎛2πt⎛x=Acos(ωt+ϕ)=Acos t+ϕ⎛⎛T⎛根据题中给出的数据得x=(2.0⨯10-2m)cos[(2πs-1)t+0.75π]振子的速度和加速度分别为v=dx/dt=-(4π⨯10-2m⋅s-1)sin[(2πs-1)t+0.75π] a=d2x/dt2=-(8π2⨯10-2m⋅s-1)cos[(2πs-1)t+0.75πx-t、v-t及a-t图如图13-l所示π⎛⎛13-2 若简谐运动方程为x=(0.01m)cos⎛(20πs-1)t+⎛,求:(1)振幅、频率、角频率、周期和4⎛⎛初相;(2)t=2s 时的位移、速度和加速度。
13-2分析可采用比较法求解。
将已知的简谐运动方程与简谐运动方程的一般形式x=Acos(ωt+ϕ)作比较,即可求得各特征量。
运用与上题相同的处理方法,写出位移、速度、加速度的表达式,代入t值后,即可求得结果。
解(l)将x=(0.10m)cos[(20πs-1)t+0.25π]与x=Acos(ωt+ϕ)比较后可得:振幅A= 0.10 m,角频率ω=20πs-1,初相ϕ=0.25π,则周期T=2π/ω=0.1s,频率ν=1/T=10Hz。
(2)t= 2s时的位移、速度、加速度分别为x=(0.10m)cos(40π+0.25π)=7.07⨯10-2m v=dx/dt=-(2πm⋅s-1)sin(40π+0.25π)a=d2x/dt2=-(40π2m⋅s-2)cos(40π+0.25π)13-3 设地球是一个半径为R的均匀球体,密度ρ5.5×103kg•m。
物理振动试题及答案解析

物理振动试题及答案解析1. 简谐运动的振动周期与哪些因素有关?答案:简谐运动的振动周期与振子的质量以及弹簧的劲度系数有关,与振幅无关。
2. 什么是阻尼振动?其振动周期与自由振动相比有何不同?答案:阻尼振动是指在振动过程中受到阻力作用的振动。
与自由振动相比,阻尼振动的振动周期会变长。
3. 简述单摆的周期公式。
答案:单摆的周期公式为 \( T = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g}} \),其中 \( T \) 是周期,\( L \) 是摆长,\( g \) 是重力加速度。
4. 什么是共振现象?请举例说明。
答案:共振现象是指当驱动力的频率接近或等于系统的固有频率时,系统振幅急剧增大的现象。
例如,当行人在桥上行走时,如果步频与桥的固有频率接近,可能会引起桥梁的共振,导致桥梁剧烈振动甚至断裂。
5. 请解释为什么在声波传播中,频率越高的声波传播距离越短?答案:频率越高的声波波长越短,波长越短的声波在传播过程中更容易受到空气分子的散射作用,因此传播距离较短。
6. 什么是多普勒效应?请用物理公式表达。
答案:多普勒效应是指当波源和观察者相对运动时,观察者接收到的波频率与波源发出的频率不同的现象。
多普勒效应的公式为 \( f'= \frac{f(u + v)}{u + v \cos \theta} \),其中 \( f' \) 是观察者接收到的频率,\( f \) 是波源发出的频率,\( u \) 是波源的速度,\( v \) 是观察者的速度,\( \theta \) 是波源和观察者之间的夹角。
7. 请解释为什么在弹簧振子的振动过程中,振幅会逐渐减小?答案:在弹簧振子的振动过程中,振幅逐渐减小是因为存在阻力作用,如空气阻力或摩擦阻力,这些阻力会消耗振子的机械能,导致振幅减小。
8. 什么是机械波?请列举三种常见的机械波。
答案:机械波是指需要介质传播的波,其传播过程中介质的质点并不随波迁移,而是在平衡位置附近做振动。
大学物理振动习题含答案

大学物理振动习题含答案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN一、选择题:1.3001: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) [ ]2.3002:两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 [ ] 3.3007:一质量为m 的物体挂在劲度系数为k 的轻弹簧下面,振动角频率为。
若把此弹簧分割成二等份,将物体m 挂在分割后的一根弹簧上,则振动角频率是(A) 2 (B) ω2 (C) 2/ω (D) /2 [ ]4.3396:一质点作简谐振动。
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) π/6 (B) 5π/6 (C) -5π/6 (D) -π/6 (E) -2π/3 [ ]5.3552:一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 >' [ ]6.5178:一质点沿x 轴作简谐振动,振动方程为)312cos(1042π+π⨯=-t x (SI)。
大学物理 机械振动 试题(附答案)

w w w .z h i n a n ch e.com《大学物理》AI 作业No No..01机械振动一、选择题1.把单摆从平衡位置拉开,使摆线与竖直方向成一微小角度θ,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位为[C ](A)θ;(B)23;(C)0;(D)π21。
解:t =0时,摆角处于正最大处,角位移最大,速度为零,用余弦函数表示角位移,0=ϕ。
2.轻弹簧上端固定,下系一质量为1m 的物体,稳定后在1m 下边又系一质量为2m 的物体,于是弹簧又伸长了x ∆。
若将2m 移去,并令其振动,则振动周期为[B](A)gm x m T 122∆=π(B)gm x m T 212∆=π(C)gm xm T 2121∆=π(D)()gm m x m T 2122+∆=π解:设弹簧劲度系数为k ,由题意,x k g m ∆⋅=2,所以xgm k ∆=2。
弹簧振子由弹簧和1m 组成,振动周期为gm xm k m T 21122∆==ππ。
3.一劲度系数为k 的轻弹簧截成三等份,取出其中的两根,将它们并联在一起,下面挂一质量为m 的物体,如图所示。
则振动系统的频率为[B](A)m k π21(B)mk 621π(C)mk 321π(D)mk 321π解:每一等份弹簧的劲度系数k k 3=′,两等份再并联,等效劲度系数k k k 62=′=′′,所以振动频率mk m k 62121ππν=′′=4.一弹簧振子作简谐振动,总能量为1E ,如果简谐振动振幅增加为原来的两倍,重物的质量增加为原来的四倍,则它的总能量E 变为[D ](A)1E /4(B)1E /2(C)21E (D)41E 解:原来的弹簧振子的总能量212112112121A m kA E ω==,振动增加为122A A =,质量增加+w w w .z h i n a n ch e为124m m =,k 不变,角频率变为1122214ω===m k m k ,所以总能量变为()1212112121122222242142242121E A m A m A m E =⎟⎠⎞⎜⎝⎛=×⎟⎠⎞⎜⎝⎛××==ωωω5.一质点作简谐振动,周期为T 。
大学物理机械的振动答案详解

机械振动答案 一、填空题 1.初位移、初速度、角频率 劲度系数、振子质量 2.4,2π 3.2:1 4.m t x )361cos(10.0ππ+= 5.2π 6.1:2 1:4 1:2 7.±A 0 8.k+0.5(k 为整数) k (k 为整数) 2k+0.5(k 为整数)9.0.173 2π10.3π )(1072m -⨯; 32π- )(1012m -⨯ 11.m t x )2cos(04.0ππ-= 二、选择题 1.B 2.D 3.C 4.B 5.B 6.D 7.C 8.D 9.B 10.D 11.B 12.C三、计算题1.解: (1)可用比较法求解.根据]4/20cos[1.0]cos[ππϕω+=+=t t A x得: 振幅0.1A m =,角频率20/rad s ωπ=,频率1/210s νωπ-==,周期1/0.1T s ν==,/4rad ϕπ=(2)2t s =时,振动相位为:20/4(40/4)t rad ϕππππ=+=+由cos x A ϕ=,sin A νωϕ=-,22cos a A x ωϕω=-=-得20.0707, 4.44/,279/x m m s a m s ν==-=-2.解(1)质点振动振幅A =0.10m.而由振动曲线可画出t 0=0 和t 1=4s时旋转矢量,如图(b ) 所示.由图可见初相3/π0-=ϕ(或3/π50=ϕ),而由()3/2/01ππω+=-t t 得1s 24/π5-=ω,则运动方程为()m 3/π24π5cos 10.0⎪⎭⎫ ⎝⎛-=t x(2)图(a )中点P 的位置是质点从A /2 处运动到正向的端点处.对应的旋转矢量图如图(c ) 所示.当初相取3/π0-=ϕ时,点P 的相位为()000=-+=p p t ωϕϕ(如果初相取成3/π50=ϕ,则点P 相应的相位应表示为()π200=-+=p p t ωϕϕ.(3) 由旋转矢量图可得()3/π0=-p t ω,则s 61.=p t . 3.解:设该物体的振动方程为)cos(ϕω+=t A x 依题意知:2//,0.06T rad s A m ωππ=== 据A x 01cos -±=ϕ得)(3/rad πϕ±= 由于00v >,应取)(3/rad πϕ-= 可得:)3/cos(06.0ππ-=t x(1)0.5t s =时,振动相位为:/3/6t rad ϕπππ=-=据22cos ,sin ,cos xA v A a A x ϕωϕωϕω==-=-=- 得20.052,0.094/,0.512/x m v m s a m s ==-=-(2)由A 旋转矢量图可知,物体从0.03x m =-m 处向x 轴负方向运动,到达平衡位置时,A 矢量转过的角度为5/6ϕπ∆=,该过程所需时间为:/0.833t s ϕω∆=∆=4.解:211k 2K P E E E A =+=() 1/2[2()/k]0.08()K P A E E m =+= 221(2)k 2/22K P K P P P E E E A E E E E E kx =+====因为,当时,有,又因为 222/20.0566()x A x A m ==±=±得:,即21(3)02K P x E E E mv ==+=过平衡点时,,此时动能等于总能量 1/2[2()/]0.8(/)K P v E E m m s =+=±5.解:(1))2cos(21ϕπ+=+=t A x x x按合成振动公式代入已知量,可得合振幅及初相为22224324cos(/2/4)10 6.4810A m ππ--=++-⨯=⨯4sin(/4)3sin(/2) 1.124cos(/4)3cos(/2)arctg rad ππϕππ+==+ 所以,合振动方程为))(12.12cos(1048.62SI t x+⨯=-π (2)当πϕϕk 21=-,即4/2ππϕ+=k 时,31x x +的振幅最大. 当πϕϕ)12(2+=-k ,即2/32ππϕ+=k 时,32x x +的振幅最小.6.解:)6/4sin(10322π-⨯=-t x )2/6/4cos(1032ππ--⨯=-t )3/24cos(1032π-⨯=-t作两振动的旋转矢量图,如图所示.由图得:合振动的振幅和初相分别为3/,2)35(πφ==-=cm cm A .合振动方程为))(3/4cos(1022SI t x π+⨯=-。
大学物理振动习题含答案

一、选择题:1.3001: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θ ,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) π (B) π/2 (C) 0 (D) θ [ ]2.3002:两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(ωt + α)。
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 [ ]3.3007:一质量为m 的物体挂在劲度系数为k 的轻弹簧下面,振动角频率为ω。
若把此弹簧分割成二等份,将物体m 挂在分割后的一根弹簧上,则振动角频率是(A) 2 ω (B) ω2 (C) 2/ω (D) ω /2 [ ]4.3396:一质点作简谐振动。
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) π/6 (B) 5π/6 (C) -5π/6 (D) -π/6 (E) -2π/3 [ ]5.3552:一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 >' [ ] 6.5178:一质点沿x 轴作简谐振动,振动方程为)312cos(1042π+π⨯=-t x (SI)。
大学物理振动习题含答案

一、选择题:1.3001: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θ ,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) π (B) π/2 (C) 0 (D) θ [ ]2.3002:两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(ωt + α)。
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 [ ]3.3007:一质量为m 的物体挂在劲度系数为k 的轻弹簧下面,振动角频率为ω。
若把此弹簧分割成二等份,将物体m 挂在分割后的一根弹簧上,则振动角频率是(A) 2 ω (B) ω2 (C) 2/ω (D) ω /2 [ ]4.3396:一质点作简谐振动。
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) π/6 (B) 5π/6 (C) -5π/6 (D) -π/6 (E) -2π/3 [ ]5.3552:一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 >' [ ] 6.5178:一质点沿x 轴作简谐振动,振动方程为)312cos(1042π+π⨯=-t x (SI)。
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一、选择题:1.3001: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θ ,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) π (B) π/2 (C) 0 (D) θ[ ]2.3002:两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(ωt + α)。
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 [ ]3.3007:一质量为m 的物体挂在劲度系数为k 的轻弹簧下面,振动角频率为ω。
若把此弹簧分割成二等份,将物体m 挂在分割后的一根弹簧上,则振动角频率是(A) 2 ω (B) ω2 (C) 2/ω (D) ω /2[ ]4.3396:一质点作简谐振动。
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) π/6 (B) 5π/6 (C) -5π/6 (D) -π/6 (E) -2π/3 [ ]5.3552:一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 >'[ ]6.5178:一质点沿x 轴作简谐振动,振动方程为)312cos(1042π+π⨯=-t x (SI)。
从t = 0时刻起,到质点位置在x = -2 cm 处,且向x 轴正方向运动的最短时间间隔为(A) s 81 (B) s 61 (C) s 41 (D) s 31 (E) s21[ ]7.5179:一弹簧振子,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 =[ ]v 213030图8.5312:一质点在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[ ]9.5501:一物体作简谐振动,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[ ] 10.5502:一质点作简谐振动,振动方程为)cos(φω+=t A x ,当时间t = T /2(T 为周期)时,质点的速度为(A) φωsin A - (B) φωsin A (C) φωcos A -φωcos A [ ] 11.3030:两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π/2 (B) 超前π/2 (C) 落后π(D) 超前π [ ] 12.3042:一个质点作简谐振动,振幅为A ,在起始时刻质点的位移为A21,且向x 轴的正方向运动,代表此简谐振动的旋转矢量图为 [ ]13.3254:一质点作简谐振动,周期为T 。
质点由平衡位置向x 轴正方向运动时,由平衡位置到二分之一最大位移这段路程所需要的时间为 (A) T /4 (B) T /6 (C) T /8 (D) T /12[ ]14.3270:一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[ ]15.5186: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: (A) )3232cos(2π+π=t x (B) )3232cos(2π-π=t x 3270图 (B) (D) x (A) (C)(C))3234cos(2π+π=t x (D) )3234cos(2π-π=t x (E))4134cos(2π-π=t x [ ]16.3023:一弹簧振子,当把它水平放置时,它可以作简谐振动。
若把它竖直放置或放在固定的光滑斜面上,试判断下面哪种情况是正确的:(A) 竖直放置可作简谐振动,放在光滑斜面上不能作简谐振动(B) 竖直放置不能作简谐振动,放在光滑斜面上可作简谐振动(C) 两种情况都可作简谐振动(D) 两种情况都不能作简谐振动 [ ]17.3028:一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(A) E 1/4 (B) E 1/2 (C) 2E 1 (D) 4 E 1[ ]18.3393:当质点以频率ν 作简谐振动时,它的动能的变化频率为(A) 4 ν (B) 2 ν (C) ν (D) ν21[ ]19。
3560: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[ ]20.5182:一弹簧振子作简谐振动,当位移为振幅的一半时,其动能为总能量的(A) 1/4 (B) 1/2 (C) 2/1 (D) 3/4 (E)2/3[ ] 21.5504:一物体作简谐振动,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 [ ] 22.5505:一质点作简谐振动,其振动方程为)cos(φω+=t A x 。
在求质点的振动动能时,得出下面5个表达式: (1) )(sin 21222φωω+t A m (2))(cos 21222φωω+t A m(3) )sin(212φω+t kA (4) )(cos 2122φω+t kA (5) )(sin 22222φω+πt mA T其中m 是质点的质量,k 是弹簧的劲度系数,T 是振动的周期。
这些表达式中(A) (1),(4)是对的 (B) (2),(4)是对的 (C) (1),(5)是对的(D) (3),(5)是对的 (E) (2),(5)是对的[ ]23.3008:一长度为l 、劲度系数为k 的均匀轻弹簧分割成长度分别为l 1和l 2的两部分,且l 1 = n l 2,n 为整数. 则相应的劲度系数k 1和k 2为竖直放置放在光滑斜面上A/ -A (A) 11+=n kn k , )1(2+=n k k (B) n n k k )1(1+=,12+=n k k (C) n n k k )1(1+=, )1(2+=n k k (D) 11+=n kn k , 12+=n k k [ ]24.3562: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,则合成的余弦振动的初相为 (A) π23(B) π (C) π21 (D) 0[ ]二、填空题:1.3009:一弹簧振子作简谐振动,振幅为A ,周期为T ,其运动方程用余弦函数表示。
若0=t 时,(1) 振子在负的最大位移处,则初相为______________;(2) 振子在平衡位置向正方向运动,则初相为__________;(3) 振子在位移为A /2处,且向负方向运动,则初相为______。
2.3390:一质点作简谐振动,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_________________________。
3.3557:一质点沿x 轴作简谐振动,振动范围的中心点为x 轴的原点。
已知周期为T ,振幅为A 。
(1)若t = 0时质点过x = 0处且朝x 轴正方向运动,则振动方程为 x =____________。
(2)若t = 0时质点处于A x 21=处且向x 轴负方向运动,则振动方程为 x =_______________。
4.3816:一质点沿x 轴以 x = 0 为平衡位置作简谐振动,频率为 0.25 Hz 。
t = 0时,x = -0.37 cm 而速度等于零,则振幅是___________,振动的数值表达式为_____________________。
5.3817:一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φ =________________。
6.3818:两个弹簧振子的周期都是0.4 s ,设开始时第一个振子从平衡位置向负方向运动,经过0.5 s 后,第二个振子才从正方向的端点开始运动,则这两振动的相位差为____________。
7.3819:两质点沿水平x 轴线作相同频率和相同振幅的简谐振动,平衡位置都在坐标原点。
它们总是沿相反方向经过同一个点,其位移x 的绝对值为振幅的一半,则它们之间的相位差为___________。
8.3820:将质量为 0.2 kg 的物体,系于劲度系数k = 19 N/m 的竖直悬挂的弹簧的下端。
假定在弹簧不变形的位置将物体由静止释放,然后物体作简谐振动,则振动频率为__________,振幅为____________。
9.3033:一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 =_____________;ω =________________;φ =_______________。
t 3046图10.3041:一简谐振动曲线如图所示,则由图可确定在t = 2s 时刻质点的位移为____________,速度为__________________。
11.3046:一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__________。