大学物理 机械振动、机械波

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1、一、填空1、弹簧振子系统中，弹簧劲度系数为k，振子质量m，振幅为A，则振动系统周期为，则振动系统总能量为。2．一个弹簧振子的振幅增加到原来的两倍时，下列物理量如何变化：最大速度变为原来的倍；最大加速度变为原来的倍。3．一个弹簧振子的振幅增加到原来的两倍时，下列物理量如何变化：振动能量变为原来的倍；振动频率变为原来的倍。4、一水平弹簧简谐振子的振动曲线如图所示，振子处在位移为零、速度为、加速度为零和弹性力为零的状态，对应于曲线上的______________点。振子处在位移的绝对值为A、速度为零、加速度为-w2A和弹性力-kA的状态，对应于曲线的_______________点。5、两列波

2、的相干条件为：、、相位差恒定。6、质点的振动方向与波的传播方向相垂直的波称为。质点的振动方向与波的传播方向相互平行的波称为。7、产生机械波的条件是存在、。8、波动的能量和简谐运动的能量有显著的不同。在简谐振动中，动能和势能的相位差为弧度，但在波动中，动能和势能相位之间的关系是。9、频率为500Hz的平面简谐波，其波速为300m·s-1，相位差为的两点之间的距离为。10、观察者不动，波源向观察者靠近时，观察者的接收频率要波源的发射频率；当波源不动，观察者向波源靠近时，观察者的接收频率要波源的发射频率。二、选择题1．一个简谐振动的振动曲线如图，此振动的周期为（）。A.12sB.10sC.14

3、sD.11s2．质点作周期为T，振幅为A的简谐振动，则质点由平衡位置到离平衡位置A/2处所需的最短时间是（　　　）A．　B．　　C．　　　D．共6页第6页3．质点作简谐运动，振动曲线如图所示，其振动方程的初相位为（）A．0　B．　　C．　　D．x04、某物体按余弦函数规律作简谐振动，它的初相位为，则该物体振动的初始状态为（）A.B.C.D.5、一个质点作简谐运动，振幅为，在起始时刻质点的位移为，且向轴正方向运动，代表此简谐运动的旋转矢量为（）6、当质点以频率作简谐运动时，它的势能的变化频率为（）A.B.C.2D.47、一弹簧振子作简谐振动，在某瞬时，质点处于平衡位置，此时它的能量是（　　

4、）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，势能为零8、在简谐波传播过程中，沿传播方向相距为半个波长的两点的振动速度必定是（　　）A．大小相同，方向相反　　B.大小方向均相同　C.大小相同，方向相同　D.大小不同，方向相反9、把一根很长的绳子拉成水平，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10、机械波在介质中的传播速度，那么，我们可以利用下述哪种方法提高波的传播速度（）A.改变波的频率νB.改变波的波长C.改

5、变介质的性质D.以上方法都不能实现11、波由一种介质进入另一种介质时，其传播速度、频率、波长（）A．都不发生变化B．速度和频率变，波长不变共6页第6页C．都发生变化D．速度和波长变，频率不变12、两初位相相同的相干波源,，在其叠加区内，振幅最小的各点到两波源的波程差等于（）A.波长的奇数倍B.波长的偶数倍C.半波长的奇数倍D.半波长的偶数倍13、有关振动和波，下面叙述中正确的是（）A.有机械振动就一定有机械波B.机械波的频率与波源的振动频率相同C.机械波的波速与波源的振动速度相同D.机械波的波速与波源的振动速度总是不相等14、一平面简谐波在弹性介质中传播，在媒质质元从最大位移处回到平衡位

6、置的过程中（　　）。A．势能转化为动能　　B.动能转化为势能　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15、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16、在波长为λ的驻波中，相对同一波节距离为λ/8两点的振幅与相位差分别为（）A.振幅相等、相位差为0B.振幅相等、相位差πC.振幅不等、相位差为0D.振幅不等、相位差π三、简答题1、简述惠更斯原理的内容2、波的叠加原理是波的干涉的重要理论基础，请简单说明一下波的叠加原理的内容四、证明题1

7、、有弹簧振子如图，其中弹簧的劲度系数为k，物体质量m，证明：弹簧振子系统运动为简谐运动，并写出简写运动周期。2、设单摆的摆长为L，证明：在摆角(θ＜5°)时，单摆的运动为简谐运动，并写出简写运动周期。3、设复摆的转动惯量为J，转轴到质心距离为L，证明：在摆角(θ＜5°)时，复摆的运动为简谐运动，并写出简写运动周期。计算题：1、质量m＝10g的小球与轻弹簧组成一振动系统，按(cm)的规律作自由振动，求：（1）振动的角频率、周期、振幅和