物理振動和機械波習題- 給學生

1、第4章 振動與波動一、選擇題1. 在簡諧振動的運動方程中，振動相位的物理意義是 (A) 表征了簡諧振子t時刻所在的位置 (B) 表征了簡諧振子t時刻的振動狀態(tài) (C) 給出了簡諧振子t時刻加速度的方向 (D) 給出了簡諧振子t時刻所受回復力的方向 2. 一質(zhì)點作簡諧振動, 振動方程為 則在(T為振動周期) 時, 質(zhì)點的速度為 (A) (B) (C) (D) 3. 一質(zhì)點以周期T作簡諧振動, 則質(zhì)點由平衡位置正向運動到最大位移一半處的最短時間為 (A) (B) (C) (D) 4. 有一諧振子沿x軸運動, 平衡位置在x = 0處, 周期為T, 振幅為A，t = 0時刻振子過處向x軸正方向運動,

2、則其運動方程可表示為 (A) (B) (C) (D) 5. 當一質(zhì)點作簡諧振動時, 它的動能和勢能隨時間作周期變化如果是質(zhì)點振動的頻率, 則其動能變化的頻率為 (A) (B) (C) (D) 6. 兩個同方向、同頻率、等振幅的諧振動合成, 如果其合成振動的振幅仍不變, 則此二分振動的相位差為 (A) (B) (C) (D) 7. 關(guān)于波，下面敘述中正確的是 (A) 波動方程中的坐標原點一定要放在波源位置(B) 機械振動一定能產(chǎn)生機械波(C) 質(zhì)點振動的周期與波的周期數(shù)值相等(D) 振動的速度與波的傳播速度大小相等8. 已知一平面余弦波的波動方程為, 式中 x 、y均以cm計則在同一波線上, 離

3、x = 5 cm最近、且與 x = 5 cm處質(zhì)元振動相位相反的點的坐標為 (A) 7.5 cm (B) 55 cm (C) 105 cm (D) 205 cm9. 一簡諧波沿Ox軸正方向傳播，t0時刻波形曲線如圖4-1-56所示，其周期為2 s則P點處質(zhì)點的振動速度v與時間t的關(guān)系曲線為 10. 兩初相位相同的相干波源, 在其疊加區(qū)內(nèi)振幅最小的各點到兩波源的波程差等于 (A) 波長的偶數(shù)倍 (B) 波長的奇數(shù)倍(C) 半波長的偶數(shù)倍 (D) 半波長的奇數(shù)倍11. 兩列完全相同的余弦波左右相向而行, 疊加后形成駐波下列敘述中, 不是駐波特性的是 (A) 疊加后, 有些質(zhì)點始終靜止不動(B) 疊

4、加后, 波形既不左行也不右行(C) 兩靜止而相鄰的質(zhì)點之間的各質(zhì)點的相位相同(D) 振動質(zhì)點的動能與勢能之和不守恒12. 方程為m和m的兩列波疊加后, 相鄰兩波節(jié)之間的距離為 (A) 0.5 m (B) 1 m (C) m (D) 2 m 二、填空題1. 一質(zhì)點沿x軸作簡諧振動，平衡位置為x軸原點，周期為T，振幅為A(1) 若t = 0 時質(zhì)點過x = 0處且向x軸正方向運動，則振動方程為x = (2) 若t = 0時質(zhì)點在處且向x軸負方向運動，則質(zhì)點方程為x = 2. 一個作簡諧振動的質(zhì)點,其諧振動方程為(SI)它從計時開始到第一次通過負最大位移所用的時間為 3. 如果兩個同方向同頻率簡諧振

5、動的振動方程分別為cm和cm, 則它們的合振動振幅為 4. 已知一入射波的波動方程為(SI), 在坐標原點x = 0處發(fā)生反射, 反射端為一自由端則對于x = 0和x = 1 m的兩振動點來說, 它們的相位關(guān)系是相位差為 5. 如圖4-2-22所示，一平面簡諧波沿Ox軸正方向傳播，波長為，若點處質(zhì)點的振動方程為，則點處質(zhì)點的振動方程為 ，與點處質(zhì)點振動狀態(tài)相同的那些點的位置是 6. 如圖4-2-26所示，和為同相位的兩相干波源，相距為L，P點距為r；波源在P點引起的振動振幅為，波源在P點引起的振動振幅為，兩波波長都是，則P點的振幅A 三、計算題1. 一質(zhì)量為10 g的物體在x方向作簡諧振動，振

6、幅為24 cm，周期為4 s當=0時該物體位于x = 24 cm處求：(1) 當=0.5 s時物體的位置及作用在物體上力的大小(2) 物體從初位置到12 cm處所需的最短時間，此時物體的速度2. 如圖4-3-20所示為一平面簡諧波在t0時刻的波形圖，設(shè)此簡諧波的頻率為250 Hz，且此時質(zhì)點P的運動方向向下，求(1) 該波的波動方程(2) 在距原點O為100 m處質(zhì)點的振動方程與振動速度表達式3. 如圖4-3-29所示，一圓頻率為、振幅為A的平面簡諧波沿x軸正方向傳播，設(shè)在 t = 0時刻該波在原點O處引起的振動使介質(zhì)元由平衡位置向y軸的負方向運動M是垂直于x軸的波密介質(zhì)反射面已知， (為該波波長)；設(shè)反射波不衰減，求：(1) 入射波與反射的波動方程；(2) P點的振動方程又由圖可知，波動方程為 (SI)(2) 將x100m代入上式，得該處的振動方程(SI)振動速度表達式為(SI)將代入上式，得該處的振動方程 (SI)振動速度表達式為 (SI)3.