大学物理习题集(下)答案

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1、大学物理习题集(下)答案一、选择题1.对一个作简谐振动的物体，下面哪种说法是正确的？[C](A)物体处在运动正方向的端点时，速度和加速度都达到最大值；(B)物体位于平衡位置且向负方向运动时，速度和加速度都为零；(C)物体位于平衡位置且向正方向运动时，速度最大，加速度为零；(D)物体处在负方向的端点时，速度最大，加速度为零。2.一沿X轴作简谐振动的弹簧振子，振幅为A，周期为T，振动方程用余弦函数表示，如果该振子4的初相为?，则t=0时，质点的位置在：[D]311(A)过x?A处，向负方向运动；(B)过x?A处，向正方向运动；2211(C)

2、过x??A处，向负方向运动；(D)过x??A处，向正方向运动。223.一质点作简谐振动，振幅为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[B](C)题(3)4.图(a)、(b)、(c)为三个不同的谐振动系统，组成各系统的各弹簧的倔强系数及重物质量如图所示，(a)、(b)、(c)三个振动系统的?(?为固有圆频率)值之比为：[B](A)2：1：1；(B)1：2：4；(C)4：2：1；(D)1：1：2题(4)题(5)5.一弹簧振子，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

3、上如图，试判断下面哪种情况是正确的：[C](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。6.一谐振子作振幅为A的谐振动，它的动能与势能相等时，它的相位和坐标分别为：[C]CreatedbyHDUPage14/2/2013(A)?(C)??21,or??;?A;332?3,or??;?44(B)?(D)??5,??;66??2,??;?337.一质点沿x轴作简谐振动，振动方程为x?0.04cos(2?t??)

4、（SI），从t=0时刻起，到质点13位置在x=-0.02m处，且向x轴正方向运动的最短时间间隔为[D](A)1111s；(B)s；(C)s；(D)s86428.图中所画的是两个简谐振动的振动曲线，这两个简谐振动叠加后合成的余弦振动的初相为[C](A)?；(B)?；(C)?；(D)022二、填空题9.一简谐振动用余弦函数表示，振动曲线如图所示，则此简谐振动的三个特征量为：A=10cm,???/6rad/s，???/310.用40N的力拉一轻弹簧，可使其伸长20cm。此弹簧下应挂__2.0__kg的物体，才能使弹簧振子作简谐振动的周期T=0

5、.2?s。11.一质点作简谐振动，周期为T，质点由平衡位置到二分之一最大位移处所需要的时间为T/12；由最大位移到二分之一最大位移处所需要的时间为T/6。12.两个弹簧振子的周期都是0.4s，设开始时第一个振子从平衡位置向负方向运动，经过0.5s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?。13.两个同方向同频率的简谐振动，其振动表达式分别为：x1?6?10?2cos?(?5t)(SI)5(t??)(SI)，x2?2?10cos?2题9.图2它们的合振动的初相为0.60?。三、判断题14.物体做简谐振动时，其加速度的大

6、小与物体相对平衡位置的位移成正比，方向始终与位移方向相反，总指向平衡位置。[√]15.简谐运动的动能和势能都随时间作周期性的变化，且变化频率与位移变化频率相同。[×]16.同方向同频率的两简谐振动合成后的合振动的振幅不随时间变化。[√]CreatedbyHDUPage24/2/2013四、计算题17.作简谐运动的小球，速度最大值为vm?3cm/s，振幅A?2cm，若从速度为正的最大值的某时刻开始计算时间。（1）求振动的周期；（2）求加速度的最大值；（3）写出振动表达式。解：（1）振动表达式为x?Acos?(t??)振幅A?0.02m，v

7、m??A?0.03m/s，得??周期T?vm0.03??1.5rad/sA0.022???2??4.19s1.52/0.0m45s2（2）加速度的最大值am??2A?1.5?0.02?（3）速度表达式v??A?sin(?t??)?A?cos(?t???由旋转矢量图知，???2)?2?0，得初相????2振动表达式x?0.02cos(1.5t??2)（SI）18.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。求此简谐振动的振动方程。?(t??)由曲线可知：A=10cm解：设振动方程为x?Acos当t=0，x0??5?1

8、0cos?，v0??10?sin??0--2π解上面两式，可得初相??3入振动方程得0?10cos(2??由图可知质点由位移为x0=-5cm和v0<0的状态到x=0和v>0的状态所需时间t=2s