大学物理D-02振动和波08104new.docVIP

练 习 二 振动和波 一、填空题 1．一弹簧振子作简谐振动，其振动曲线如图所示。则它的周期T= ，其余弦函数描述时初相位= 。 2．两个同方向同频率的简谐振动，其合振动的振幅为0.2m，合振动的位相与第一个简谐振动的位相差为π/6，若第一个简谐振动的振幅为m，则第二个简谐振动的振幅为 0.1 m，第一、二两个简谐振动的位相差为 π/2 。 3．产生机械波的必要条件是 波源 和 传播机械波的介质 。 4．一平面简谐波的周期为2.0s，在波的传播路径上有相距为2.0cm的M、N两点，如果N点的位相比M点位相落后/，那么该波的波长为 24cm ，波速为 12m/s 。 5．处于原点（x=0）的一波源所发出的平面简谐波的波动方程为，其中A、B、C皆为常数。此波的速度为 ；波的周期为 ；波长为 ；离波源距离为l处的质元振动相位比波源落后 ；此质元的初相位为 。 6．一平面简谐波沿ox轴正向传播，波动方程为，则处质点的振动方程为 ，处质点的振动和处质点的振动的位相差为 。 二、选择题 1．一弹簧振子，当把它水平放置时，它作简谐振动。若把它竖直放置或放在光滑斜面上，试判断下列情况正确的是 ［ C ］ （A）竖直放置作简谐振动，在光滑斜面上不作简谐振动； （B）竖直放置不作简谐振动，在光滑斜面上作简谐振动； （C）两种情况都作简谐振动； （D）两种情况都不作简谐振动。 2.一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1/4时，其动能为振动总能量的［ E ］ (A)7/16； (B)9/16； (C)11/16； (D)13/16； (E)15/16。 3．两个简谐振动的振动曲线如图所示，则有 ［ A ］ （A）A超前/； （B）A落后/； （C）A超前； （D）A落后。 4．一个质点作简谐振动，周期为T，当质点由平衡位置向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最短时间为：［ B ］ （A）T/4； （B）T/12； （C）T/6； （D）T/8。 5．分振动方程分别为和（SI制）则它们的合振动表达式为： ［ C ］ （A）； （B）； （C）； （D）。 6.一平面余弦波在t =0时刻的波形曲线如图所示，则O点的振动初相φ为：［ ］(A)0. (B)π/2 (C)π (D)3π/2或(-π/2)） 7 一个平面简谐波沿x轴正方向传播，波速为u=160m/s，t=0时刻的波形图如图所示，则该波的表式为 ［ C ］ （A）m； （B）m； （C）m； （D）m。 8.当一平面简谐机械波在弹性媒质中传播时，下述各结论哪个是正确的？［D ］ (A) 媒质质元的振动动能增大时，其弹性势能减小，总机械能守恒． (B) 媒质质元的振动动能和弹性势能都作周期性变化，但二者的相位不相同． (C) 媒质质元的振动动能和弹性势能的相位在任一时刻都相同，但二者的数值不相等． (D) 媒质质元在其平衡位置处弹性势能最大． 9.S1 和S2 是波长均为λ的两个相干波的波源，相距3λ/4，S1 的相位比S2 超前π/2,若两波单独传播时，在过S1 和S2 的直线上各点的强度相同，不随距离变化，且两波的强度都是I0，则在S1、S2 连线上S1 外侧和S2外侧各点，合成波的强度分别是［ ］ (A) 4I0，4I0． (B) 0， 0． (C) 0， 4I0 ． (D) 4I0，0． 10.两相干平面简谐波沿不同方向传播，如图所示，波速均为，其中一列波在A点引起的振动方程为，另一列波在B点引起的振动方程为，它们在P点相遇，，，则两波在P点的相位差为：［ ］ （A）0； （B）/2； （C）； （D）3/2。三、P点距两波源S1 和S2 的距离相等，若P点的振幅保持为零，则由S1 和S2分别发出的两列简谐波在P点引起的两个简谐振动应满足什么条件？ 答：两个简谐振动应满足振动方向相同，振动频率相等，振幅相等，相位差为π． 四、计算题 1. 有两个同方向、同频率的简谐振动，它们的振动表式为： ，（SI制） （1）求它们合成振动的振幅和初相位。 （2）若另有一振动，问为何值时，的振幅为最大；为何值时，的振幅为最小。 解：根据题意，画出旋转矢量图 （1） （2） 。 。 2.已知一平面简谐波的表达式为y =0.25cos(125t ?0.37x)(SI) (1) 分别求x1 =10 m，x2=25m 两点处质点的振动方程； (2) 求x1，x2两点间的振动相位差； (3)求x1点在t