《大学物理习题集》(下)习题解答(20030106)

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1、《大学物理习题集》(下册)习题参考解答共75页单元一简谐振动一、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

2、动;(B)过处,向正方向运动;(C)过处,向负方向运动;(D)过处,向正方向运动。3.将单摆从平衡位置拉开,使摆线与竖直方向成一微小角度q,然后由静止释放任其振动,从放手开始计时,若用余弦函数表示运动方程,则该单摆的初相为:【B】(A)q;(B)0;(C)p/2;(D)-q4.图(a)、(b)、(c)为三个不同的谐振动系统,组成各系统的各弹簧的倔强系数及重物质量如图所示,(a)、(b)、(c)三个振动系统的w(w为固有圆频率)值之比为:【B】(A)2:1:1;(B)1:2:4;(C)4:2:1;(D)1:1:25

3、.一弹簧振子,当把它水平放置时,它可以作简谐振动,若把它竖直放置或放在固定的光滑斜面上如图,试判断下面哪种情况是正确的:【C】(A)竖直放置可作简谐振动,放在光滑斜面上不能作简谐振动;(B)竖直放置不能作简谐振动,放在光滑斜面上可作简谐振动;(C)两种情况都可作简谐振动;(D)两种情况都不能作简谐振动。CreatedbyXCHPage562021/6/14《大学物理习题集》(下册)习题参考解答共75页6.一谐振子作振幅为A的谐振动,它的动能与势能相等时,它的相位和坐标分别为:【C】7.如果外力按简谐振动的规律变化

4、,但不等于振子的固有频率。那么,关于受迫振动,下列说法正确的是:【B】(A)在稳定状态下,受迫振动的频率等于固有频率;(B)在稳定状态下,受迫振动的频率等于外力的频率;(C)在稳定状态下,受迫振动的振幅与固有频率无关;(D)在稳定状态下,外力所作的功大于阻尼损耗的功。8.关于共振,下列说法正确的是:【A】(A)当振子为无阻尼自由振子时,共振的速度振幅为无限大;(B)当振子为无阻尼自由振子时,共振的速度振幅很大,但不会无限大;(C)当振子为有阻尼振动时,位移振幅的极大值在固有频率处;(D)共振不是受迫振动。9.下列

5、几个方程,表示质点振动为“拍”现象的是:【B】10.一质点作简谐振动,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。11.两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。12.一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,,CreatedbyXCHPage562021/6/14《大学物理习题集》(下册)习题参考解答共75页13.一质量为m的质点在力的作用下沿x轴运动(如图所示),其运动周期为

6、。14.试在图中画出谐振子的动能,振动势能和机械能随时间而变的三条曲线。(设t=0时物体经过平衡位置)15.当重力加速度g改变dg时,单摆周期T的变化,一只摆钟,在g=9.80m/s2处走时准确,移到另一地点后每天快10s,该地点的重力加速度为。16.有两个弹簧,质量忽略不计,原长都是10cm,第一个弹簧上端固定,下挂一个质量为m的物体后,长11cm,两第二个弹簧上端固定,下挂一质量为m的物体后,长13cm,现将两弹簧串联,上端固定,下面仍挂一质量为m的物体,则两弹簧的总长为。17.两个同方向同频率的简谐振动,振

7、动表达式分别为:,它们的合振动的振幅为,初位相为。18.一质点同时参与了三个简谐振动,它们的振动方程分别为:其合成运动的运动方程为。一、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x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。*物体的振动方程:,根据已知的初始条件得到:CreatedbyXCHPage562021/6/14《大学物理习题集》(下册)习题参考解答共75页物体的速度:物体的加速度:当:,,,根据物体向X轴的负方

8、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.定滑轮半径为R,转动惯量为J,轻绳绕过滑轮,一端与固定的轻弹簧连接,弹簧的倔强系数为K;另一端挂一质量为m的物体,如图。现将m从平衡位置向下拉一微小距离

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