物理练习--机械振动与机械波答案.pdf

《物理练习--机械振动与机械波答案.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、.上海应用技术学院2013—2014学年第二学期《大学物理练习----机械振动与机械波》试卷答案课程代码:B122013学分:3.5考试时间:60分钟班级：学号：姓名:我已阅读了有关的考试规定和纪律要求，愿意在考试中遵守《考场规则》，如有违反将愿接受相应的处理。题号12345678910总分应得分12151610201116100实得分试卷共3页，请先查看试卷有无缺页，然后答题。1、一个和轻弹簧相连的小球，沿x轴作振幅为A、角频率为ω的简谐振动。若t=0时球的运动状态如下；画旋转矢量图并写出振动表达式。(1)x0A;（2)过平衡位置向x正方向运动;(3)

2、过xA处向x负方向运动;2A0Ax0xA0x2A(1)(2)(3)(1)xAcost(2)xAcost23(3)xAcost4(每一旋转矢量图各3分,振动方程各1分,共12分)'..2、质量为100g的质点，其运动方程为x0.24cos(t)SI，（1）t=0时，23质点的位移和所受力的大小及方向？（2）质点由t=0位置再运动到0.12m所需要的最少时间？（3）质点在t=0时的速度、动能、势能和总能量。解：(1)t=0时x00.24cos0.12m-(2分)3222Fkxmx0.1()0.123.010(N)--(2分)002沿x轴的负向--(1分)t=

3、0Aπ/3(2)根据旋转矢量图242t0x338t2.67s--(2分)t3第一次到达dxππ-1(3)v00.24sin0.326(ms)--(2分)dtt=02312123Ekmv00.10(0.326)5.3110(J)--(2分)22121221π223Epkx0mωx00.10()(0.12)1.7710(J)--(2分)22223E=Ek+Ep7.0810J--(2分)3、一物体沿x轴作简谐振动，振动曲线如图。（1）分别给出t=0和t=7.5s时物体的位置和速度方向，并画出相应的旋转矢量图；（2）求振幅、圆频率、初相、运动方程；x/cm解：（

4、1）t0:xA,v<0，旋转2矢量如图（2分），10t7.5:x0,v>0，旋转矢量如图（2分），07.5t(s)（2）A10cm（2分），52（2分），3105相位差（2分），t=061s（2分），π/3t90x2x10cos(t)cm（4分）93t=7.5s'..4、已知质点参与了两个同方向同频率的简谐振动，其振动表达式分别为x10.04cos(2t)m，x20.04cos(2t)m，求合振动方程3解：合振动振幅：A0.04m--(4分)2合振动初相：--(4分)32合振动方程：x0.04cos(2t)(m)--(2分)35、如图所示是某个平面简谐波

5、在t＝0时刻的波形图，已知波速u＝0.08米/秒沿x轴负向传播，求：（1）波长和周期；y/mu＝0.08m/s（2）原点质点振动的初始条件和初相；0.05（3）原点振动方程；0.20（4）波动方程。O（5）x0.4m处质点的振动方程。x/m解：（1）A0.05m（2分），0.4m（2分），T5s（2分），u（2）原点质点t0:y0,v0，用旋转矢量法确定初相，（2分）22212（3）s（2分）yx00.05cos(t)m（2分）T5522x（4）y0.05cos[(t)]m（4分）50.08225（5）y0.4m0.05cos(t)m（4分）52y/cm

6、6、已知一沿x轴正向传播的平面简谐波，当101t=s时的波形如图所示，且周期T=2s。试求：3PO（1）原点处质点振动的初相位；-510x/cm（2）写出该波的波动方程；解（1）由曲线图可知，A=10cm,λ=20cm；（2分）2π-1λ20-1ω==πs,u===10cms。（2分）TT21由于波沿x轴正向传播，t=s时刻原点处质点的运动方向沿y轴负方向。3'..112π根据旋转矢量图t=s时刻原点处质点的振动相位为ωtπ333π原点处质点的振动初相位为（4分）31ts（2）波动方程为3xπAy10cos[π(t)]cm（3分）ωt103-5Oy7、两

7、相干波源位于同一介质中的A、B两点，其振幅相同，频率皆为100Hz，B比A的相位超前π，若A、B相距6m,波速为400m/s,试求AB之间因干涉而静止的点的位置.AB6mxu解：BAπ（2分）4m（2分）设所求点到A点的距离为x，则到B点的距离为（6-x）(6x)xBA2π(2k1)π（6分）x(32k)mk0,1（4分）距A点x1m，3m，5m共3个静止点。（2分）'.