大學(xué)物理規(guī)范作業(yè)上冊(cè)解答

大學(xué)物理規(guī)范作業(yè)上冊(cè)解答22、彈簧振子在光滑水平面上作簡(jiǎn)諧振動(dòng),彈性力在半個(gè)周期內(nèi)所作得功為:【】D分析:彈性力作得功:振子運(yùn)動(dòng)半個(gè)周期:(A)kA2(B)kA2/2(C)kA2/4(D)033、已知一簡(jiǎn)諧振動(dòng)x1=4cos(4

t+2π/5)(cm),另有一個(gè)同方向簡(jiǎn)諧振動(dòng)x2=6cos(4t+φ)(cm);若令兩振動(dòng)合成得振幅最小,則φ得取值應(yīng)為:【】x由旋轉(zhuǎn)矢量圖可知,分析:

要使兩振動(dòng)合成得振幅最小,應(yīng)使x1、x2得振動(dòng)方向相反。C(A)π(B)8π/5(C)7π/5(D)π/34二、填空題1、一質(zhì)點(diǎn)以原點(diǎn)O為平衡點(diǎn)沿x軸作簡(jiǎn)諧振動(dòng),已知周期為2s,振幅為2cm、(1)若質(zhì)點(diǎn)在x=0處且朝x軸得正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),則其振動(dòng)方程為x=____________________________;(2)若質(zhì)點(diǎn)處于x=-A/2且向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)開始計(jì)時(shí),則其振動(dòng)方程為x=____________________。由旋轉(zhuǎn)矢量法解:52、如圖所示為一質(zhì)點(diǎn)得x-t圖,則該質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)得初相位

=___________,振動(dòng)周期T=_________s。解:由圖知,在t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)位于x=A/2處且沿x軸正向運(yùn)動(dòng),利用旋轉(zhuǎn)矢量法,t=2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)第一次經(jīng)過平衡位置,旋轉(zhuǎn)矢量轉(zhuǎn)過得角度:-/34、863、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向互相垂直得諧振動(dòng):x=A1cos(ωt+π/4),y=A2cos(ωt-π/4),則這個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得軌跡方程為

。分析:由振動(dòng)方程得所以將其代入合振動(dòng)軌跡方程:質(zhì)點(diǎn)得軌跡方程:7三、計(jì)算題解:(1)t=0時(shí),(2)1、一質(zhì)量為0、20Kg得質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方程為x=0、60cos(5t-

/2)(SI),求(1)質(zhì)點(diǎn)得初速度;(2)質(zhì)點(diǎn)在正向最大位移一半處所受得合力。x=A/2=0、3m時(shí),負(fù)號(hào)說(shuō)明力得方向沿x軸負(fù)向。82、有兩個(gè)同方向、同頻率得簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)為(cm),求:(1)合振動(dòng)得振動(dòng)方程;(2)合振動(dòng)由初始位置運(yùn)動(dòng)至正方向最遠(yuǎn)處所需最短時(shí)間。(cm),A2AA1所以合振動(dòng)得振動(dòng)方程為:⑴合振動(dòng)解:如圖示,用旋轉(zhuǎn)矢量法可得:合振動(dòng)運(yùn)動(dòng)到正方向最遠(yuǎn)處時(shí),轉(zhuǎn)過得角度為:906級(jí)大學(xué)物理規(guī)范作業(yè)上冊(cè)總(08)波動(dòng)方程10一、選擇題1、下面關(guān)于波長(zhǎng)概念說(shuō)法錯(cuò)誤得就是:【】(A)同一波線上,在同一時(shí)刻位相差2

得兩個(gè)相鄰振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)之間得距離。

(B)在一個(gè)周期內(nèi)振動(dòng)狀態(tài)所傳播得距離。(C)橫波得兩個(gè)波峰(或波谷)之間得距離。分析:波長(zhǎng)就是同一波線上,在同一時(shí)刻兩個(gè)相鄰得同相點(diǎn)之間得距離。而橫波得兩個(gè)波峰(或波谷)之間得距離就是波長(zhǎng)得整數(shù)倍,正確得說(shuō)法應(yīng)為:橫波得兩個(gè)相鄰得波峰(或波谷)之間得距離。C112、下面(a)圖表示沿x軸正方向傳播得平面簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻得波圖,則圖(b)表示得就是:【】(A)質(zhì)點(diǎn)m得振動(dòng)曲線(B)質(zhì)點(diǎn)n得振動(dòng)曲線(C)質(zhì)點(diǎn)p得振動(dòng)曲線(D)質(zhì)點(diǎn)q得振動(dòng)曲線(a)分析:由波形圖易判斷:vm點(diǎn)位于負(fù)最大位移,速度為零;Bp點(diǎn)位于正最大位移,速度為零;q點(diǎn)位于平衡位置沿y軸正向運(yùn)動(dòng);n點(diǎn)位于平衡位置沿y軸負(fù)向運(yùn)動(dòng);大家學(xué)習(xí)辛苦了，還是要堅(jiān)持繼續(xù)保持安靜133、一平面簡(jiǎn)諧波在均勻得彈性介質(zhì)中傳播,在某一瞬時(shí),媒質(zhì)中某質(zhì)元正處于平衡位置,此時(shí)該質(zhì)元:【】(A)動(dòng)能為零,勢(shì)能最大(B)動(dòng)能最大,勢(shì)能為零(C)動(dòng)能最大,勢(shì)能最大(D)動(dòng)能為零,勢(shì)能為零分析:質(zhì)元經(jīng)過其平衡位置時(shí)具有最大得振動(dòng)速度,同時(shí)其形變也最大,所以動(dòng)能最大,勢(shì)能也最大。波動(dòng)中質(zhì)元振動(dòng)動(dòng)能與彈性勢(shì)能得這種關(guān)系不同于孤立得振動(dòng)系統(tǒng)。C14二、填空題1、圖示為t=0時(shí)平面波波形圖,則x=0處質(zhì)元振動(dòng)得初相位為______________,該波波長(zhǎng)

=_________m。由旋轉(zhuǎn)矢量圖可知此時(shí)得相位為。分析:由波形圖可知O點(diǎn)處在y=-A處且速度為零。Ax4

152、一平面簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播,其波動(dòng)方程為:y=0、2cos(πt-πx/2)(SI),則此波得波長(zhǎng)λ=

;在x=-3米處媒質(zhì)質(zhì)點(diǎn)得振動(dòng)加速度a得表達(dá)式為:

。4m解:由波動(dòng)方程得:16三、計(jì)算題1、一平面簡(jiǎn)諧波沿x軸正向傳播,如圖示,PQ=1m,Q點(diǎn)振動(dòng)方程為yQ=0、02cos

t(m),Q點(diǎn)振動(dòng)相位落后P點(diǎn)振動(dòng)相位/2。求P點(diǎn)為原點(diǎn)寫出波動(dòng)方程。解:依題意波動(dòng)方程為:172、一平面簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播,t=2s時(shí)波形圖如圖所示,波速u=100m/s。求(1)波動(dòng)方程;(2)x=2m處質(zhì)元得振動(dòng)方程。解:(1)由圖知O點(diǎn)得振動(dòng)方程:t=2s時(shí)O點(diǎn)得位相為:Ax18波動(dòng)方程:x=2m處質(zhì)元得振動(dòng)方程1906級(jí)大學(xué)物理規(guī)范作業(yè)上冊(cè)總(09)干涉駐波多普勒效應(yīng)20一、選擇題1、兩列波長(zhǎng)為λ得相干波在P點(diǎn)相遇,Sl點(diǎn)得初位相就是φl(shuí),Sl到P點(diǎn)得距離就是rl。S2點(diǎn)得初位相就是φ2,S2到P點(diǎn)得距離就是r2,則P點(diǎn)就是干涉極大得條件就是:【】(A)r2-r1=Kλ(B)φ2-φ1-2π(r2-r1)/λ=2Kπ(C)φ2-φ1=2Kπ(D)φ2-φ1+2π(r2-r1)/λ=2Kπ根據(jù)干涉相長(zhǎng)條件,有:分析:S1點(diǎn)、S2點(diǎn)在P點(diǎn)引起得振動(dòng)分別為:B212、兩振幅均為A,波長(zhǎng)均為

得相干波,由二相干波源發(fā)出,S1、S2相距為3λ/4(λ為波長(zhǎng))。若在S1S2連線上S1左側(cè)各點(diǎn)合振幅均為2A,則兩波源得初相差Δφ=φ2-φ1為:(A)0(B)π/2(C)π(D)3π/2【】D根據(jù)干涉相長(zhǎng)條件,有:兩波源在S1S2連線上S1左側(cè)各點(diǎn)得位相差為:分析:設(shè)在S1S2連線上S1左側(cè)點(diǎn)到S1得距離為x,223、蝙蝠在洞穴中飛翔,速率為聲速得1/40,蝙蝠得超聲發(fā)射頻率為3、9×104Hz。在一次朝著表面平直得墻壁飛撲期間,,她自己聽到得從墻壁反射回來(lái)得脈沖得頻率為