振動波動檢測題解答

振動波動檢測題解答第1頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答解:彈簧下只掛m1時(shí)再掛了m2時(shí)由(1)、(2)兩式可得第2頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答應(yīng)該選B第3頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答2

一簡諧振動曲線如圖所示,則振動周期為[]A,2.62s;B,2.40s;C,2.20s;D,2.00s.第4頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答解:振動方程為當(dāng)t=0時(shí),第5頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答應(yīng)該選B第6頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答

3

一質(zhì)點(diǎn)做簡諧振動,其振動方程為

.在求質(zhì)點(diǎn)的振動動能時(shí),得到下面5個(gè)表達(dá)式：第7頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答其中m是質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量,k是彈簧的勁度系數(shù),T是周期,這些表達(dá)式中[]A,(1)、(4)是對的;B,(2)、(4)是對的;D,(3)、(5)是對的;C,(1)、(5)是對的;E,(2)、(5)是對的第8頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答解:應(yīng)該選C第9頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六

4

右圖為沿x軸負(fù)方向傳播的平面簡諧波在t=0時(shí)刻的波形.若波的表達(dá)式以余弦函數(shù)表示,則O點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)振動的初相為[]振動和波動檢測題部分解答第10頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答解:O點(diǎn)在t=0時(shí)的位移為振動速度作出旋轉(zhuǎn)矢量圖,得其初相為應(yīng)該選D第11頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答C

波長為;

5

一以平面簡諧波的表達(dá)式為式中A、B、C為正的常數(shù),則[]A

波速為C;B

周期為1/B;D

角頻率為解:第12頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答應(yīng)該選C第13頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答

6

一平面簡諧波以速度u沿x軸正方向傳播,在t=t’時(shí)刻波形曲線如圖所示,則坐標(biāo)原點(diǎn)O的振動方程為[]第14頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答解:設(shè)O點(diǎn)的振動方程為作出旋轉(zhuǎn)矢量圖如圖,則第15頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答應(yīng)該選D第16頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答

7

一簡諧波沿Ox軸正方向傳播,t=0時(shí)刻波形曲線如圖所示.已知周期為2s,則P點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動速度v與t的關(guān)系曲線為[]A0.512B0.512D0.521C0.512第17頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答解:設(shè)O點(diǎn)的振動方程為t=0時(shí),由旋轉(zhuǎn)矢量法可得:第18頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答又當(dāng)時(shí),應(yīng)該選A第19頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答8

一平面簡諧波在彈性媒質(zhì)中傳播,在煤質(zhì)質(zhì)元從平衡位置運(yùn)動到最大位移的過程中[]A

它的動能轉(zhuǎn)化為勢能;C

它從相鄰的一段質(zhì)元獲得能量,其能量逐步增大;D

它把自己的能量傳遞給相鄰的一段質(zhì)元,其能量逐步減小.B

它的勢能轉(zhuǎn)化為動能;應(yīng)該選D解:由題意,質(zhì)元的能量在減小第20頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六9

如圖所示,和為兩相干波源,他們的振動方向均垂直于圖面,發(fā)出波長為的簡諧波,P點(diǎn)是兩列波相遇區(qū)域中的一點(diǎn),已知,,兩列波的P點(diǎn)發(fā)生相消干涉.若的振動方程為,則的振動方程為[]振動和波動檢測題部分解答第21頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答解:設(shè)則由題意或應(yīng)該選D第22頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答10

沿著相反方向傳播的兩相干波,其表達(dá)式為和.疊加后形成的駐波中,波節(jié)的位置坐標(biāo)為[]第23頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答解:此處為波節(jié)的位置時(shí)應(yīng)該選D第24頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六11

一質(zhì)點(diǎn)做簡諧振動,速度最大值為vm=5cm/s,振幅A=2cm.若令速度具有正最大值的那一時(shí)刻為t=0,則振動表達(dá)式為_____________________振動和波動檢測題部分解答二填空題作出旋轉(zhuǎn)矢量圖得解:時(shí),第25頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六

12一簡諧振子的振動曲線如圖所示,則以余弦函數(shù)表示的振動方程為__________________.振動和波動檢測題部分解答12解:時(shí),作出旋轉(zhuǎn)矢量圖得第26頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答13一質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與了三個(gè)簡諧振動,它們是,

,合振動的運(yùn)動方程為___解:第27頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六14

設(shè)沿弦線方向傳播的一列入射波的表達(dá)式為,波在x=L處(B點(diǎn))發(fā)生反射,反射點(diǎn)為固定端,如圖所示.假設(shè)波在傳播和反射的過程中振幅不變,則反射波的表達(dá)式為_________________________________________________________.振動和波動檢測題部分解答第28頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答解:設(shè)第29頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答或第30頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答

15

如圖所示,為一平面簡諧波在t=2s時(shí)刻的波形圖,波的振幅為0.2m,周期為4s,則圖中P點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動方程為___________________.P傳播方向解:設(shè)O點(diǎn)的振動方程為作出旋轉(zhuǎn)矢量圖時(shí),第31頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答第32頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答

16一簡諧波沿Ox軸負(fù)方向傳播,x軸上P1點(diǎn)的振動方程為.x軸上P2點(diǎn)的坐標(biāo)減去P1點(diǎn)的坐標(biāo)等于(為波長),則P2點(diǎn)的振動方程為__________________.解:第33頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答

17(1)一列波長為的平面簡諧波沿x軸正方向傳播,已知在處的振動方程為,則該平面簡諧波的表達(dá)式為_____________________.(2)如果在上述波的波線上x=L()處放一如圖所示的反射面,且假設(shè)反射波的振幅為A’,則反射波的表達(dá)式為______________________.波疏媒質(zhì)波密媒質(zhì)第34頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答解:(1)設(shè)O點(diǎn)的振動方程為所以波方程為由題意第35頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答(2)設(shè)O點(diǎn)處反射波的初相為則第36頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答反射波表達(dá)式為第37頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答

18

如圖所示,兩相干波源S1與S2相距,為波長.設(shè)兩波在S1、S2連線上傳播,他們的振幅都是A,并且不隨距離變化.已知在該直線上在S1左側(cè)各點(diǎn)合成波強(qiáng)度為其中一個(gè)波強(qiáng)度的4倍,則兩波源應(yīng)滿足的相位條件是____________________.第38頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答解:第39頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六19

如右圖所示,波源S1和S2發(fā)出的波在P點(diǎn)相遇,P點(diǎn)距S1和S2的距離分別為和,為兩列波在介質(zhì)中的波長,若P點(diǎn)的合振幅總是極大值,則兩波在P點(diǎn)的振動頻率_______,波源S1的相位比S2的相位領(lǐng)先_____.振動和波動檢測題部分解答相同第40頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答解:第41頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答

20

如右圖所示,S1和S2為同相位的兩相干波源,相距為L,P點(diǎn)距S1為r;波源S1在P點(diǎn)引起的振動振幅為A1,波源S2在P點(diǎn)引起的振動振幅為A2,兩波波長都是,則P點(diǎn)的振幅為_____________________________第42頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答解:第43頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答三計(jì)算題21

一輕彈簧在60N的拉力下伸長30cm.現(xiàn)在把質(zhì)量為4kg的物體懸掛在該彈簧的下端并使之靜止,再把物體向下拉10cm,然后由靜止釋放并開始計(jì)時(shí).求：

(1)物體的振動方程;(2)物體在平衡位置上方5cm時(shí)彈簧對物體的拉力;(3)物體從第一次越過平衡位置起到它運(yùn)動到上方5cm處所需要的最短時(shí)間.第44頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答解:(1)t=0時(shí),建立坐標(biāo)系如圖,坐標(biāo)原點(diǎn)在平衡位置第45頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答(2)設(shè)彈簧下掛上4kg物體時(shí),彈簧的伸長量為x0,則第46頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答(3)由題意作出旋轉(zhuǎn)矢量圖,則第47頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答

22

一質(zhì)點(diǎn)在x

軸上作簡諧振動.選取該質(zhì)點(diǎn)向右運(yùn)動通過A點(diǎn)時(shí)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)(t=0),經(jīng)過2s后質(zhì)點(diǎn)第一次經(jīng)過B點(diǎn),再經(jīng)過2s后質(zhì)點(diǎn)第二次經(jīng)過B點(diǎn),若已知該質(zhì)點(diǎn)在A、B兩點(diǎn)具有相同的速率,且AB=10cm.求:質(zhì)點(diǎn)的振動方程;

質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)處的速率.第48頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答解:(1)由題意,質(zhì)點(diǎn)振動的平衡位置在A、B的中點(diǎn)O處周期由題意作出旋轉(zhuǎn)矢量圖如圖第49頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答第50頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答(2)第51頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六

23

如圖所示,有一水平彈簧振子,彈簧的勁度系數(shù)k=24N/m,重物質(zhì)量m=6kg,靜止在水平位置上.設(shè)以一水平恒力F=10N向左作用于物體(不計(jì)摩擦),使之由平衡位置向左移動了0.05m時(shí)撤去力F.當(dāng)物體運(yùn)動到左方最遠(yuǎn)位置開始計(jì)時(shí),求物體的運(yùn)動方程.振動和波動檢測題部分解答第52頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答解:作出旋轉(zhuǎn)矢量圖如右圖得由題意物體的運(yùn)動方程為:第53頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答

24在豎直懸掛的輕彈簧下系一質(zhì)量為100g的物體,當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí),再對物體加一拉力使彈簧伸長,然后從靜止?fàn)顟B(tài)將物體釋放.已知物體在32s內(nèi)完成48次振動振幅為5cm.求:上述的外加拉力為多大?當(dāng)物體在平衡位置以下1cm處時(shí),此振動系統(tǒng)的動能和勢能各是多少?第54頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答解:(1)如圖t=0時(shí),第55頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答(2)第56頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答25

已知一平面簡諧波的表達(dá)式為

(SI)求該波的波長、頻率和波速的值;

寫出t=4.2s時(shí)刻各波峰位置的坐標(biāo)表達(dá)式,并求出此時(shí)刻離坐標(biāo)原點(diǎn)最近的那個(gè)波峰的位置;(3)求t=4.2s時(shí)離坐標(biāo)原點(diǎn)最近的那個(gè)波峰通過坐標(biāo)原點(diǎn)的時(shí)刻t.第57頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答解:(1)與波函數(shù)的一般表達(dá)式比較可知此波沿x軸負(fù)方向傳播第58頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答(2)波峰處當(dāng)k=8時(shí),x=-0.4m離原點(diǎn)最近第59頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答(3)波峰從原點(diǎn)到-0.4m處需要時(shí)間所以,波峰過原點(diǎn)的時(shí)刻第60頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答

26

一列平面簡諧波在煤質(zhì)中以波速u=5m/s沿x軸正向傳播,原點(diǎn)O處質(zhì)元的振動曲線如圖所示.求解并畫出x=25m處質(zhì)元的振動曲線;

求解并畫出t=3s時(shí)的波形曲線.422第61頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢測題部分解答解:(1)由旋轉(zhuǎn)矢量法可知t=0時(shí),第62頁，共70頁，2023年，2月20日，星期六振動和波動檢