大物第一章習(xí)題及答案(參考版)
2024-08-16 05:56本頁面
【正文】 ）解：(1)由題意， 及簡諧振動特征， ，得： (2)由條件， ， ，得： 波動方程 (SI制)，求(1)波的振幅，角頻率，周期, 波速，波長，頻率？(2)求處的質(zhì)點，在t=1s時的相位，它是原點處質(zhì)點在哪一刻的相位？解：(1)A=，rad/s，,， ，(2) 一平面簡諧波沿直徑為14cm的圓柱形管道傳播，已知波的平均強度為,頻率為340Hz,波速為340，求:(1)平均能量密度和最大能量密度；(2)相差的兩張波面之前的總能量。四、計算題（每題10分，共計40分）一簡諧振動，初相為，求(1)振動系統(tǒng)的運動方程 (2)簡諧振動的速度和加速度。對給定的彈簧振子，當(dāng)其振幅增大兩倍時，問下列哪些物理量將受到影響：勁度系數(shù)、周期、頻率、總機械能、最大速度和最大加速度？答：不受影響的：勁度系數(shù)、周期、頻率 受影響的：總機械能、最大速度和最大加速度什么情況下，反射波在界面處有半波損失，什么情況下沒有？答：在與界面垂直入射情況下，如果波從波疏介質(zhì)入射到波密介質(zhì)，則在界面處的反射波有半波損失。波的衍射現(xiàn)象是指？兩列波相遇，發(fā)生干涉的條件是？答：波的衍射是指波在傳播過程中遇到障礙物時，傳播方向發(fā)生改變，能繞過障礙物的現(xiàn)象。推導(dǎo)：因為彈簧振子在任一時刻的位置和速度分別是 于是相應(yīng)的動能為勢能為由于，故系統(tǒng)的總能量為波動方程，(1)式中是否是波源的初相？(2) 式中的“+”“”如何確定？答：（1）不一定，是坐標原點（不一定是波源）處的初相，（t=0時，x=0處的初相）（2）由波的傳播方向和OX軸的正方向來確定。已知一列平面簡諧波沿軸正向傳播，波速，圓頻率，振幅為A=5m，當(dāng)t=0時，A處的質(zhì)點位于平衡位置，并向振動的正方向運動，求波長= 12m ，以A為坐標原點寫出波動方程為:。2,則EPE= 1 ，EkE= 0 。解：受力分析如圖 （1） （2） （3） （4） (5)聯(lián)立解得:，第四章測試題參考答案一、 選擇題(每小題3分，共計15分)1 、有兩個勁度系數(shù)分別為，的輕彈簧，其與一質(zhì)量為m的物體組成如圖所示的振子系統(tǒng)，則系統(tǒng)的角頻率為（ B ）(A) (B) (C) (D) 2 、小角度擺動的單擺，擺線的長為L,忽略空氣阻力和擺線的質(zhì)量，振動系統(tǒng)可看作是在作簡諧振動，問單擺的周期等于（ D ）(A) (B) (C) (D) 3 、 物體沿x軸作簡諧振動，其振幅為A=，周期為T=,t=0時物體的位移為x0=,且向x軸負方向運動，物體第一次運動到x=（ C ）(A) (B) (C) (D) 設(shè)某質(zhì)點在同一直線上同時參與兩個同頻率的簡諧振動，它們的運動方程分別為，(SI制)，則質(zhì)點在任意時刻的合振動振幅A為（ D ）(A) 1m (B) 4m (C) m (D) 2m設(shè)兩個想干點波源所發(fā)出的平面簡諧波經(jīng)傳播距離后，相遇于P，如圖所示，波速均為,波源點引起的振動方程為,波源引起的振動方程為,則兩波在P點的相位差為( C ) (A) (B) (C) 0 (D) 二、 填空題(每空2分，共計20分)一彈簧振子，彈簧的勁度系數(shù)為k,振子的質(zhì)量為m,振動周期T=，這個系統(tǒng)的固有頻率為 一物體懸掛與彈簧下端并作簡諧振動，當(dāng)物塊位移為振幅的一半時，這個振動系統(tǒng)的動能占總能量的 3/4 ，勢能占總能量的 1/4 。T2=m1m2g/(m1+m2+m/2)T1=(2m1m2g+m1mg)/(2m1+2m2+m)人造地球衛(wèi)星，繞地球作橢圓軌道運動，地球在橢圓的一個焦點上，人造地球衛(wèi)星的近地點高度為h1，速率為v1；遠地點的高度為h2，已知地球的半徑為R。設(shè)繩在輪上無滑動，并忽略輪與軸間、m2與支撐面見的摩擦，求mm2的加速度a以及兩段繩中的張力。求它們開始運動時的角速度。
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