振动及波动部分.doc

振动与波动部分 基本要求： 一、振动 1、掌握简谐振动振动方程并会求振动速度及加速度； 2、掌握简谐振动三个特征量的物理意义及相关计算公式； 3、理解物体做简谐振动的动力学特征； 4、会用旋转矢量求简谐振动的初相及运动时间问题； 5、掌握简谐振动的能量公式及特点； 6、会计算两个简单的同方向、同频率的简谐振动的叠加，作为特例课堂上讲解N个同方向、同频率、初相依次相差δ的简谐振动的叠加问题并记住相关结论。 二、波动 1、理解平面简谐波波动方程的物理意义、掌握波函数的几种形式； 2、会求平面简谐波波函数（波动方程）； 3、了解弹性形变及波速； 4、掌握波的能量特点； 5、了解惠更斯原理； 6、掌握波的叠加及驻波的相关计算 7、了解多普勒效应 相关习题（振动部分）： 计算题 1． 一质量为10 g的物体在x方向作简谐振动，振幅为24 cm，周期为4 s．当=0时该物体位于x = 12 cm处且向x轴负方向运动．求： (1) 振动方程； (2) 物体从初位置到＝－12 cm处所需的最短时间，此时物体的速度． 2．作简谐振动的小球，速度的最大值为，振幅为．若令速度具有正最大值的某时刻为计时点，求该小球运动的运动方程和最大加速度． 3．已知某质点振动的初始位置为，初始速度(或说质点正向x正向运动)，周期为T，求质点振动的振动方程． 二、选择题 1．在简谐振动的运动方程中，振动相位的物理意义是[ ] (A) 表征了简谐振子t时刻所在的位置 (B) 表征了简谐振子t时刻的振动状态 (C) 给出了简谐振子t时刻加速度的方向 (D) 给出了简谐振子t时刻所受回复力的方向 2．如图1所示，把单摆从平衡位置拉开, 使摆线与竖直方向成 ( 角, 然后放手任其作微小的摆动．若以放手时刻为开始观察的时刻, 用余弦函数表示这一振动, 则其振动的初相位为[ ] (A) ( (B) 或 (C) 0 (D) 3．两质点在同一方向上作同振幅、同频率的简谐振动．在振动过程中, 每当它们经过振幅一半的地方时, 其运动方向都相反．则这两个振动的相位差为[ ] (A) (B) (C) (D) 4．一质点作简谐振动, 振动方程为． 则在(T为振动周期) 时, 质点的速度为[ ] (A) (B) (C) (D) 5．一物体作简谐振动, 其振动方程为．则在 (T为周期)时, 质点的加速度为[ ] (A) (B) (C) (D) 6．一质点以周期T作简谐振动, 则质点由平衡位置正向运动到最大位移一半处的最短时间为[ ] (A) (B) (C) (D) 7．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) x0 = 0 , v0 ( 0 (B) x0 = 0 , v0＜0 (C) x0 = 0 , v0 = 0 (D) x0 = (A , v0 = 0 8．一作简谐运动质点的振动方程为, 它从计时开始, 在运动一个周期后[ ] (A) 相位为零 (B) 速度为零 (C) 加速度为零 (D) 振动能量为零 9． 有一谐振子沿x轴运动, 平衡位置在x = 0处, 周期为T, 振幅为A，t = 0时刻振子过处向x轴正方向运动, 则其运动方程可表示为[ ] (A) (B) (C) (D) 10． 已知一简谐振动系统的振幅为A, 该简谐振动动能为其最大值一半的位置是[ ] (A) (B) (C) (D) 11． 一弹簧振子作简谐振动, 其振动方程为: ．则该物体在t = 0时刻的动能与 (T为周期)时刻的动能之比为 [ ] (A) 1:4 (B) 2:1 (C) 1:1 (D) 1:2 12． 一弹簧振子作简谐振动, 当其偏离平衡位置的位移大小为振幅的1/4时, 其动能为振动总能量的[ ] (A) (B) (C) (D) 13．如果两个同方向同频率简谐振动的振动方程分别为(cm)和 (cm)，则它们的合振动方程为[ c ] (A) (cm)