大学物理振动与波练习题与答案.doc

《大学物理振动与波练习题与答案.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、.第二章振动与波习题答案12、一放置在水平桌面上的弹簧振子，振幅米，周期秒，当时(1)物体在正方向的端点；(2)物体在负方向的端点；(3)物体在平衡位置，向负方向运动；(4)物体在平衡位置，向正方向运动。求以上各种情况的谐振动方程。【解】：，(1)，(2)，(3)，(4)，13、已知一个谐振动的振幅米，园频率弧度／秒，初相。(1)写出谐振动方程；(2)以位移为纵坐标，时间为横坐标，画出谐振动曲线。【解】：，15、图中两条曲线表示两个谐振动(1)它们哪些物理量相同，哪些物理量不同?(2)写出它们的振动方程。..【解】：振幅相同，频率和初相不同。虚线：米实线：米16、一个质点同时参与两个同

2、方向、同频率的谐振动，它们的振动方程为厘米厘米试用旋转矢量法求出合振动方程。【解】：17、设某一时刻的横波波形曲线如图所示，波动以1米／秒的速度沿水平箭头方向传播。(1)试分别用箭头表明图中A、B、C、D、E、F、H各质点在该时刻的运动方向；(2)画出经过1秒后的波形曲线。【解】：18、波源作谐振动，其振动方程为，它所形成的波以30m/s的速度沿一直线传播。..（1）求波的周期及波长；（2）写出波动方程。T=2πω=1120s-1λ=vT=0.25my=4×10-3cos240πt-xc=4×10-3cos240πt-8πxm19、一简谐波的方程为，若A=0.01m，λ=0.2m，c=

3、25m/s。试求t=0.1s时x=2m处的一点位移、速度和加速度。y=0.01cos10π25t-xcmt=1,x=2my=0.01cos10π25×0.1-2=0.01cos5π=-0.01mv=dydt=-Aωsin250πt-10πx=-0.01×250πsin250πt-10πx∴v=0a=dvdt=-Aω2cos250a=625π2m/s220、已知波动方程为厘米，试画出和两点的振动曲线，指出两点间的位相差。【解】：21、一质点在弹性媒质中作简谐振动，振幅为0.2厘米，周期为秒。取该质点过厘米处往y轴正向运动的瞬时为。已知由此质点振动所激起的横波沿x轴正向传播，其波长为2厘米

4、。求此简谐波的表达式。..【解】：22、已知一平面简谐波的波动方程为厘米。试求：(1)秒时，媒质中任一点的位移；(2)厘米处质点的振动规律；(3)波速？(4)秒时厘米处的质点的振动速度？【解】：(1)厘米(2)厘米(3)，(4)，23、一平面简谐波沿x轴正方向传播，波速c=8m/s，若t=0时的波形曲线如图2-23所示（1）写出波动方程（2）画出t=1.25s时的波形曲线【解】：t=0时，y=0,v>0所以。波长=40cmT=5s(2)t=1.25s24、平面简谐波如图2-24，振幅为5cm，频率为5Hz，波速为3m/s，以波源处（坐标原点O）的质点经平衡位置向正方向运动时作为计时起点

5、：..（1）写出沿x轴正方向传播的波动表示式及距波源20cm处A点振动表达式。（2）写出沿x轴负方向传播的波动表示式及距波源为20cm处的B点振动表达式（3）比较A，B两点的相位。【解】：(1)O点的振动方程向右传的波A点的振动方程(2)O点的振动方程向左传的波此处x为距离B点的振动方程或：向左传的波此处x为坐标B点的振动方程（2）A,B相位相同（3）或O点的振动方程O点相位OB,OA间的相位差O比A超前同时B点25、有一波在密度为800千克／米3的媒质中传播，波速为103米／秒，波幅为1.0×10-4米，频率为103赫。求：(1)波的能流密度；(2)1分钟内垂直通过一面积S＝4×10

6、-4米2的总能量。【解】：..26、M、N为两个同位相、同频率、同振幅振动的相干波源，它们发出的频率为、波长为的两列相干波，M、N相距，P为MN连线的延长线上的一点，试求：(1)自M、N发出的两列波在P处的位相差；(2)两波在P处干涉的合振幅。【解】：27、已知两波源A、B的振动方向相同，位相差为，频率相同为100Hz，振幅相同为0.1m，波速相同为10米／秒。AB相距15米，P点距A点20米，并且APAB(如图)。求：(1)两波在P点干涉的结果是加强还是减弱？(2)P点的合振幅是多少？【解】：在P点干涉的结果是减弱。A=0.