《大学物理》(下)习题课

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时间:2018-09-18

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1、《大学物理》(下册)习题解答共39页第七章(单元一)简谐振动一、选择、填空题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,如果该振子的初相为,则t=0时,质点的位置在:【D】(A)过处,向负方向运动;(B)过处,向正方向运动;(C)过处,向负方向运动;(D)过处,向正

2、方向运动。3.下列几个方程,表示质点振动为“拍”现象的是:【B】4.一质点作简谐振动,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;由最大位移到二分之一最大位移处所需要的时间为。5.两个同频率简谐交流电i1(t)和i2(t)的振动曲线如图所示,则位相差。6.一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,,二、计算题1.一物体沿x轴作简谐振动,振幅为10.0cm,周期为2.0s。在t=0时坐标为5.0cm,且向x40《大学物理》(下册)习题解答共39页轴负方向运动,求在x=-6.0cm处,向x轴负方向运动时,物体的速度和加速度。*物

3、体的振动方程:,根据已知的初始条件得到:物体的速度:物体的加速度:当:,,,根据物体向X轴的负方向运动的条件,所以:,2.一质点按如下规律沿X轴作简谐振动:(SI)(1)求此振动的周期、振幅、初相、速度最大值和加速度最大值;(2)分别画出这振动的x-t图。*周期:;振幅:;初相位:;速度最大值:,加速度最大值:,3.已知两同振向同频率的简谐振动:(1)求合成振动的振幅和初相位;(2)另有一个同振动方向的谐振动,问为何值时的振幅为最大,为何值时的振幅为最小;(3)用旋转矢量图示(1)、(2)的结果。*(1)x1和x2合振动的振幅:振动的初相位40《大学物理》(下册)习题解答共39页(2

4、)振动1和振动3叠加,当满足,即时合振动的振幅最大。振动2和振动3的叠加,当满足:即振幅最小。第八章(单元二)简谐波波动方程一、选择题1.频率为100Hz ,传播速度为300m/s的平面简谐波 ,波线上两点振动的相位差为,则此两点相距:【C】(A)2m;(B)2.19m;(C)0.5m;(D)28.6m2 .一平面余弦波在时刻的波形曲线如图所示 ,则O点的振动初位相为:【D】3.一平面简谐波 ,其振幅为A ,频率为 ,波沿x轴正方向传播 ,设时刻波形如图所示 ,40《大学物理》(下册)习题解答共39页则x=0处质点振动方程为:【B】4.某平面简谐波在t=0时的波形曲线和原点(x=0处

5、)的振动曲线如图(a)(b)所示 ,则该简谐波的波动方程(SI)为:【C】5.在简谐波传播过程中 ,沿传播方向相距为,(l为波长)的两点的振动速度必定:【A】(A)大小相同 ,而方向相反 ;(B)大小和方向均相同 ;(C)大小不同 ,方向相同;(D)大小不同 ,而方向相反 。6.横波以波速u沿x轴负方向传播,t时刻的波形曲线如图,则该时刻:【D】(A)A点的振动速度大于零;(B)B点静止不动;(C)C点向下运动;(D)D点振动速度小于零.7.一平面简谐波在弹性媒质中传播时 ,在传播方向上媒质中某质元在负的最大位移处 ,则它的能量是:【B】(A)动能为零 ,势能最大;(B)动能为零 ,

6、势能为零;(C)动能最大 ,势能最大;(D)动能最大 ,势能为零 。二、填空题1.一平面简谐波的波动方程为y=0.25cos(125t-0.37x)(SI) ,其圆频率,波速,波长 。40《大学物理》(下册)习题解答共39页2.一平面简谐波沿X轴正方向传播 ,波速u=100m/s ,t=0时刻的波形曲线如图所示 ,波长,振幅,频率 。3.如图所示 ,一平面简谐波沿OX轴正方向传播 ,波长为 ,若P1点处质点的振动方程为,则P2点处质点的振动方程为;与P1点处质点振动状态相同的那些点的位置是, 。4.一简谐波沿OX轴负方向传播,x轴上P1点处振动方程,X轴P2点坐标减去P1点坐标等于,

7、(l为波长) ,则P2点振动方程:。三、计算题1.如图所示 ,一平面简谐波沿OX轴传播 ,波动方程为 ,求(1)P处质点的振动方程;(2)该质点的速度表达式与加速度表达式 。*P处质点的振动方程:(,P处质点的振动位相超前)P处质点的速度:P处质点的加速度:2.某质点作简谐振动 ,周期为2s ,振幅为0.06m ,开始计时(t=0) ,质点恰好处在负向最大位移处 ,求(1)该质点的振动方程;(2)此振动以速度u=2m/s沿x轴正方向传播时 ,形成的一维简谐

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