大学物理简谐运动期末例题(1)

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《大学物理》期末考试复习题(振动与波)

《大学物理》期末考试复习题(振动与波)


(A) 2 ;
答案:(D)
(B)
m1 m2
2

(C)
m2 m1
2

(D) 2
m2 . m1
一物体作简谐振动,振动方程为
x
A cos(t
1 4
) 。在
t = T/4(T
为周期)时刻,物体的
加速度为 ( )
(A)
2 2
A 2

(B)
2 2
A 2 ;
(C)
3 2
A 2

(D)
3 2
A 2

一弹簧振子,当把它水平放置时,它作简谐振动。若把它竖直放置或放在光滑斜面上,试判
一弹簧振子作简谐振动,当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的 1/4 时,其动能为振 动总能量的
(A) 7/16 ; (B) 9/16 ; (C) 11/16 ; (D) 15/16 。 []
答案:(D)
第十章 波动
10-1 机械波的几个概念
10-2 平面简谐波的波函数
如图所示,有一平面简谐波沿 x 轴负方向传播,
断下列情况正确的是
(A)竖直放置作简谐振动,在光滑斜面上不作简谐振动;
(B)竖直放置不作简谐振动,在光滑斜面上作简谐振动;
(C)两种情况都作简谐振动;
(D)两种情况都不作简谐振动。
[]
竖直放置 放在光滑斜面上
答案:(C)
同一弹簧振子悬挂相同的质量,分别按如图(a)、(b)、(c)所示的三种方式放置,摩擦力都
(A) 曲线 3,1,2 分别表示 x,v,a 曲线; (B) 曲线 2,1,3 分别表示 x,v,a 曲线; (C) 曲线 1,2,3 分别表示 x,v,a 曲线; (D) 曲线 2,3,1 分别表示 x,v,a 曲线.

简谐运动典型例题

简谐运动典型例题

简谐运动典型例题一、振动图像1.一质点做简谐运动时,其振动图象如图。

由图可知,在t 1和t 2 时刻,质点运动的( )A .位移相同B .回复力相同C .速度相同D .加速度相同2.质点在水平方向上做简谐运动。

如图,是质点在s 40-内的振动图象,下列正确的是( )A .再过1s ,该质点的位移为正的最大值B .再过2s ,该质点的瞬时速度为零C .再过3s ,该质点的加速度方向竖直向上D .再过4s ,该质点加速度最大3.某振子做简谐运动的表达式为x =2sin(2πt +π6)cm 则该振子振动的振幅和周期为( )A .2cm 1sB .2cm 2πsC .1cm π6s D .以上全错4、如图示简谐振动图像,从t=1.5s 开始再经过四分之一周期振动质点通过路程为( ) A 、等于2 cm B 、小于2 cm C 、大于2 cm D 、条件不足,无法确定4题 5题 6题5、沿竖直方向上下振动的简谐运动的质点P 在0—4s 时间内的振动图像,正确的是(向上为正)( )A 、质点在t=1s 时刻速度方向向上B 、质点在t=2s 时刻速度为零C 、质点在t=3s 时刻加速度方向向下D 、质点在t=4s 时刻回复力为零 6、如图示简谐振动图像,可知在时刻t 1和时刻t 2物体运动的( )A 、位移相同B 、回复力相同C 、速度相同D 、加速度相同二、简谐运动的回复力和和周期1.物体做机械振动的回复力( )A .是区别于重力、弹力、摩擦力的另一种力B .必定是物体所受的合力C .可以是物体受力中的一个力D .可以是物体所受力中的一个力的分力 2.如图所示,对做简谐运动的弹簧振子m 的受力分析,正确的是( )A .重力、支持力、弹簧的弹力B .重力、支持力、弹簧的弹力、回复力C .重力、支持力、回复力、摩擦力D .重力、支持力、摩擦力3.一根劲度系数为k 的轻弹簧,上端固定,下端接一质量为m 的物体,让其上下振动,物体偏离平衡位置的最大位移为A ,当物体运动到最高点时,其回复力大小为( )xt1t 2t 0-40cm x /st /1 2 3 4 5 x/cm t/s y/cm t/s 1 2 3 4 t 1t 2 y/cm t/s 1 -1 2-2A .mg +k AB .mg -KaC .kAD .kA -mg4.公路上匀速行驶的货车受一扰动,车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板.一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动,周期为T .取竖直向上为正方向,以某时刻作为计时起点,即t =0,其振动图象如图所示,则( )A .t =14T 时,货物对车厢底板的压力最大B .t =12T 时,货物对车厢底板的压力最小C .t =34T 时,货物对车厢底板的压力最大D .t =34T 时,货物对车厢底板的压力最小5.弹簧振子的质量为M ,弹簧劲度系数为k ,在振子上放一质量为m 的木块,使两者一起振动,如图。

(完整版)简谐振动练习题(含详解)

(完整版)简谐振动练习题(含详解)

简谐运动练习题一、基础题1.如图所示,是一列简谐横波在某时刻的波形图.若此时质元P正处于加速运动过程中,则此时( )Oy/mQx/mPNA.质元Q和质元N均处于加速运动过程中B.质元Q和质元N均处于减速运动过程中C.质元Q处于加速运动过程中,质元N处于减速运动过程中D.质元Q处于减速运动过程中,质元N处于加速运动过程中2.一质点做简谐运动,先后以相同的速度依次通过A、B两点,历时1s,质点通过B 点后再经过1s又第2次通过B点,在这两秒钟内,质点通过的总路程为12cm,则质点的振动周期和振幅分别为()A.3s,6cm B.4s,6cm C.4s,9cm D.2s,8cm3.一物体置于一平台上,随平台一起在竖直方向上做简谐运动,则A.当平台振动到最高点时,物体对平台的正压力最大B.当平台振动到最低点时,物体对平台的正压力最大C.当平台振动经过平衡位置时,物体对平台的正压力为零D.物体在上下振动的过程中,物体的机械能保持守恒4.一列平面简谐波,波速为20 m/s,沿x轴正方向传播,在某一时刻这列波的图象,由图可知( )A.这列波的周期是0.2 sB.质点P、Q此时刻的运动方向都沿y轴正方向C.质点P、R在任意时刻的位移都相同D.质点P、S在任意时刻的速度都相同5.弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动,在振子向平衡位置运动的过程中()A.振子所受回复力逐渐减小 B.振子位移逐渐减小C.振子速度逐渐减小 D.振子加速度逐渐减小6.某物体在O点附近做往复运动,其回复力随偏离平衡位置的位移变化规律如图所示,物体做简谐运动的是F F F F使A 和B 一起在光滑水平面上做简谐运动,如图所示。

振动过程中,A 与B 之间无相对运动,当它们离开平衡位置的位移为x 时,A 与B 间的摩擦力大小为( )A C D .././().kxB mkx M mkx m M 08.如图,一根用绝缘材料制成的轻弹簧,劲度系数为k ,一端固定,另一端与质量为m 、带电荷量为+q 的小球相连,静止在光滑绝缘水平面上的A 点.当施加水平向右的匀强电场E 后,小球从静止开始在A 、B 之间做简谐运动,在弹性限度内下列关于小球运动情况说法中正确的是( )A .小球在A 、B 的速度为零而加速度相同B .小球简谐振动的振幅为kqE 2 C .从A 到B 的过程中,小球和弹簧系统的机械能不断增大D .将小球由A 的左侧一点由静止释放,小球简谐振动的周期增大9.劲度系数为20N/cm 的弹簧振子,它的振动图象如图所示,在图中A 点对应的时刻A .振子所受的弹力大小为5N ,方向指向x 轴的正方向B .振子的速度方向指向x 轴的正方向C .在0~4s 内振子作了1.75次全振动D .在0~4s 内振子通过的路程为0.35cm ,位移为0二、提高题(14、15、19题提高题)10.如图甲所示,弹簧振子以O 点为平衡位置,在A 、B 两点之间做简谐运动。

《大学物理》期末复习试卷B

《大学物理》期末复习试卷B

《大学物理》期末复习试卷B第6章 机械振动基础§6.1-1简谐振动 振幅 周期和频率 相位一.选择题和填空题1. 一质点作简谐振动,振动方程为)cos(φω+=t A x ,当时间t = T /2(T 为周期)时,质点的速度为(A). (B) . (C) . (D) φωcos A . [ ]3.一物体作简谐振动,其振动方程为 )23cos(04.0π-π=t x(SI) .(1) 此简谐振动的周期T =__________________;2.一质量m = 0.25 kg 的物体,在弹簧的力作用下沿x 轴运动,平衡位置在原点. 弹簧的劲度系数k = 25 N ·m -1.(1) 求振动的周期T 和角频率ω.(2) 如果振幅A =15 cm ,t = 0时物体位于x = 7.5 cm处,且物体沿x 轴反向运动,求初速v 0及初相φ.(3) 写出振动的数值表达式.§6.1-2简谐运动的能量5. 一作简谐振动的振动系统,振子质量为2 kg ,系统振动频率为1000 Hz ,振幅为0.5 cm ,则其振动能量______________.§6.1-3旋转矢量3. 已知一质点沿y轴作简谐振动,其振动方程为)4/3cos(π+=t A y ω.与之对应的振动曲线是 [ ]-院系: 专业班级: 姓名: 学号:装 订 线6. 用余弦函数描述一简谐振子的振动.若其速度~时间(v ~t )关系曲线如图所示,则振动的初相位为(A) π/6. (B) π/3. (C) π/2. (D) 2π/3.(E) 5π/6. [](1) 振子在负的最大位移处,则初相为______________;(2) 振子在平衡位置向正方向运动,则初相为_____________; (3) 振子在位移为A /2处,且向负方向运动,则初相为______. 8.一简谐振动用余弦函数表示,其振动曲线如图所示,则此简谐振动的三个特征量为A =_____________;ω =________________;φ =_______________.二.计算题1. 一质点作简谐振动,其振动方程为x = 0.24)3121cos(π+πt (SI),试用旋转矢量法求出质点由初始状态(t = 0的状态)运动到x = -0.12 m ,v < 0的状态所需最短时间∆t .3. 两个物体作同方向、同频率、同振幅的简谐振动.在振动过程中,每当第一个物体经过位移为2/A 的位置向平衡位置运动时,第二个物体也经过此位置,但向远离平衡位置的方向运动.试利用旋转矢量法求它们的相位差.§6.2简谐运振动的合成一.填空题 二.计算题 一质点同时参与两个同方向的简谐振动,其振动方程分别为x 1 =5×10-2cos(4t + π/3) (SI) , x 2 =3×10-2sin(4t - π/6) (SI) 画出两振动的旋转矢量图,并求合振动的振动方程.第7章 机械波 §7.1机械波的产生 波长 波线及波面 波速 一.选择题和填空题 1. 在下面几种说法中,正确的说法是:[ ] (A) 波源不动时,波源的振动周期与波动的周期在数值上是不同的. (B) 波源振动的速度与波速相同. (C) 在波传播方向上的任一质点振动相位总是比波源的相位滞后(按差值不大于π计).--1. 一个沿x 轴正向传播的平面简谐波(用余弦函数表示)在t = 0时的波形曲线如图所示.(1) 在 x = 0,和x = 2,x = 3各点的振动初相各是多少?(2) 画出t = T / 4时的波形曲线.§7.2平面简谐波一.选择题1. 一沿x 轴负方向传播的平面简谐波在t = 2 s 时的波形曲线如图所示,则原点O 的振动方程为 [ ](A) )21(cos 50.0ππ+=t y , (SI). (B) )2121(cos 50.0ππ-=t y , (SI).(C) )2121(cos 50.0ππ+=t y , (SI).(D) )2141(cos 50.0ππ+=t y , (SI).2.如图所示,有一平面简谐波沿x 轴负方向传播,坐标原点O 的振动规律为)cos(0φω+=t A y ),则B 点的振动方程为[ ](A)])/(cos[0φω+-=u x t A y . (B) )]/([cos u x t A y +=ω.(C) })]/([cos{0φω+-=u x t A y . (D) })]/([cos{0φω++=u x t A y . 二.计算题1. 一平面简谐波沿x 轴正向传播,其振幅为A ,频率为ν ,波速为u .设t = t '时刻的波形曲线如图所示.求(1) x = 0处质点振动方程;(2) 该波的表达式.2. 如图,一平面波在介质中以波速u = 20 m/s 沿x 轴负方向传播,已知A 点的振动方程为t y π⨯=-4cos 1032 (SI).(1) 以A 点为坐标原点写出波的表达式;(2) 以距A 点5 m 处的B 点为坐标原点,写出波的表达式.§7.3波的能量一. 选择题与填空题1. 一平面简谐波在弹性媒质中传播,在某一瞬时,媒质中某质元正处于平衡位置,此时它的能量是 [ ](A) 动能为零,势能最大. (B) 动能为零,势能为零.(C) 动能最大,势能最大. (D) 动能最大,势能为零.2. 在同一媒质中两列相干的平面简谐波的强度之比是I 1 / I 2 = 4,则两列波的振幅之比是 (A) A 1 / A 2 = 16. (B) A 1 / A 2 = 4.(C) A 1 / A 2 = 2. (D) A 1 / A 2 = 1 /4 [ ]3. 当一平面简谐机械波在弹性媒质中传播时,下述各结论哪个是正确的?[ ] (A) 媒质质元的振动动能增大时,其弹性势能减小,总机械能守恒.(B) 媒质质元的振动动能和弹性势能都作周期性变化,但二者的相位不相同. (C) 媒质质元的振动动能和弹性势能的相位在任一时刻都相同,但二者的数值不相等.(D) 媒质质元在其平衡位置处弹性势能最大.4. 图示一平面简谐机械波在t 时刻的波形曲线.若此时A 点处媒质质元的振动动能在增大,则 [ ](A) A 点处质元的弹性势能在减小. (B) 波沿x 轴负方向传播. (C) B 点处质元的振动动能在减小.(D) 各点的波的能量密度都不随时间变化.A B xu(C) o ',d . (D) b ,f .6. 一平面简谐波在弹性媒质中传播,在媒质质元从最大位移处回到平衡位置的过程中(A) 它的势能转换成动能.(B) 它的动能转换成势能.(C) 它从相邻的一段媒质质元获得能量,其能量逐渐增加.(D )它把自己的能量传给相邻的一段媒质质元,其能量逐渐减小. [ ]7. 一平面简谐机械波在媒质中传播时,若一媒质质元在t 时刻的总机械能是10 J ,则在)(T t +(T 为波的周期)时刻该媒质质元的振动动能是___________.8.一个波源位于O 点,以O 为圆心作两个同心球面,它们的半径分别为R 1和R 2,在两个球面上分别取相等的面积∆S 1和∆S 2,则通过它们的平均能流之比=21P /P ___________________.§7.4 惠更斯原理 §7.5 波的干涉(A) )22cos(2π-π=t A y . (B) )2cos(2π-π=t A y .(C) )212cos(2π+π=t A y(D) )1.02cos(22π-π=t A y .[ ]3. 如图所示,两列波长为λ 的相干波在P 点相遇.波在S 1点振动的初相是φ 1,S 1到P 点的距离是r 1;波在S 2点的初相是φ 2,S 2到P 点的距离是r 2,以k 代表零或正、负整数,则P 点是干涉极大的条件为(A) λk r r =-12.(B)π=-k 212φφ.(C) π=-π+-k r r 2/)(21212λφφ.(D) π=-π+-k r r 2/)(22112λφφ. [ ]4.已知波源的振动周期为4.00×10-2s ,波的传播速度为300 m/s ,波沿x 轴正方向传播,则位于x 1 = 10.0 m 和x 2 = 16.0 m 的两质点振动相位差为__________. 5. 频率为500 Hz 的波,其波速为350 m/s ,相位差为2π/3 的两点间距离为_____________. 二.计算题在均匀介质中,有两列余弦波沿Ox 轴传播,波动表达式分别为)]/(2cos[1λνx t A y -π= 与)]/(2cos[22λνx t A y +π= ,试求Ox 轴上合振幅最大与合振幅最小的那些点的位置.三.问答题设P 点距两波源S 1和S 2的距离相等,若P 点的振幅保持为零,则由S 1和S 2分别发出的两列简谐波在P 点引起的两个简谐振动应满足什么条件?§7.6、7.7 驻波、多普勒效应一.选择题和.填空题3. 若在弦线上的驻波表达式是 t x y ππ=20cos 2sin 20.0.则形成该驻波的两个反向进行的行波为:[ ](A)]21)10(2cos[10.01π+-π=x t y ]21)10(2cos[10.02π++π=x t y (SI). (B) ]50.0)10(2cos[10.01π--π=x t y ]75.0)10(2cos[10.02π++π=x t y (SI).(C) ]21)10(2cos[10.01π+-π=x t y ]21)10(2cos[10.02π-+π=x t y (SI).(D )]75.0)10(2cos[10.01π+-π=x t y ]75.0)10(2cos[10.02π++π=x t y (SI).5. 一列机械横波在t 时刻的波形曲线如图所示,则该时刻能量为最大值的媒质质元的位置是: [ ](A) o ',b ,d ,f . (B) a ,c ,e ,g . S4. 电磁波的电场强度E 、磁场强度 H 和传播速度 u的关系是:[ ](A) 三者互相垂直,而E 和H 位相相差π21.(B) 三者互相垂直,而且E 、H 、 u构成右旋直角坐标系.(C) 三者中E 和H 是同方向的,但都与 u垂直.(D) 三者中E 和H 可以是任意方向的,但都必须与 u垂直.5.一机车汽笛频率为750 Hz ,机车以时速90公里远离静止的观察者.观察者听到的声音的频率是(设空气中声速为340 m/s ).[ ](A) 810 Hz . (B) 699 Hz . (C) 805 Hz . (D) 695 Hz .6. 两列波在一根很长的弦线上传播,其表达式为y 1 = 6.0×10-2cos π(x - 40t ) /2 (SI)y 2 = 6.0×10-2cos π(x + 40t ) /2 (SI) 则合成波的表达式为_________;在x = 0至x = 10.0 m 内波节的位置是_________________________________________________;波腹的位置是_______________________________________________________.7. 电磁波在媒质中传播速度的大小是由媒质的____________________决定的.8. 一静止的报警器,其频率为1000 Hz ,有一汽车以79.2 km 的时速驶向和背离报警器时,坐在汽车里的人听到报警声的频率分别是___________________和______________(设空气中声速为340 m/s ).。

大学物理振动波动例题习题(题型借鉴)

大学物理振动波动例题习题(题型借鉴)

振动波动一、例题 (一)振动1.证明单摆是简谐振动,给出振动周期及圆频率。

2. 一质点沿x 轴作简谐运动,振幅为12cm ,周期为2s 。

当t = 0时, 位移为6cm ,且向x 轴正方向运动。

求: (1) 振动表达式;(2) t = 0.5s 时,质点的位置、速度和加速度;(3)如果在某时刻质点位于x =-0.6cm ,且向x 轴负方向运动,求从该位置回到平衡位置所需要的时间。

3. 已知两同方向,同频率的简谐振动的方程分别为:x 1= 0.05cos (10 t + 0.75π) 20.06cos(100.25)(SI)x t π=+ 求:(1)合振动的初相及振幅.(2)若有另一同方向、同频率的简谐振动x 3 = 0.07cos (10 t +ϕ 3 ), 则当ϕ 3为多少时 x 1 + x 3 的振幅最大?又ϕ 3为多少时 x 2 + x 3的振幅最小?(二)波动1. 平面简谐波沿x 轴正方向传播,振幅为2 cm ,频率为 50 Hz ,波速为 200 m/s 。

在t = 0时,x = 0处的质点正在平衡位置向y 轴正方向运动, 求:(1)波动方程(2)x = 4 m 处媒质质点振动的表达式及该点在t = 2 s 时的振动速度。

2. 一平面简谐波以速度m/s 8.0=u 沿x 轴负方向传播。

已知原点的振动曲线如图所示。

求:(1)原点的振动表达式;(2)波动表达式;(3)同一时刻相距m 1的两点之间的位相差。

3. 两相干波源S 1和S 2的振动方程分别是1cos y A t ω=和2cos(/2)y A t ωπ=+。

S 1距P 点3个波长,S 2距P 点21/4个波长。

求:两波在P 点引起的合振动振幅。

4.沿X 轴传播的平面简谐波方程为:310cos[200(t )]200xy π-=- ,隔开两种媒质的反射界面A与坐标原点O 相距2.25m ,反射波振幅无变化,反射处为固定端,求反射波的方程。

简谐运动典型例题精析

简谐运动典型例题精析

简谐运动·典型例题精析[例题1] 一弹簧振子在一条直线上做简谐运动,第一次先后经过M、N 两点时速度v(v≠0)相同,那么,下列说法正确的是[] A.振子在M、N两点受回复力相同B.振子在M、N两点对平衡位置的位移相同C.振子在M、N两点加速度大小相等D.从M点到N点,振子先做匀加速运动,后做匀减速运动[思路点拨]建立弹簧振子模型如图9-1所示.由题意知,振子第一次先后经过M、N两点时速度v相同,那么,可以在振子运动路径上确定M、N两点,M、N两点应关于平衡位置O对称,且由M运动到N,振子是从左侧释放开始运动的(若M点定在O点右侧,则振子是从右侧释放的).建立起这样的物理模型,这时问题就明朗化了.[解题过程] 因位移、速度、加速度和回复力都是矢量,它们要相同必须大小相等、方向相同.M、N两点关于O点对称,振子回复力应大小相等、方向相反,振子位移也是大小相等,方向相反.由此可知,A、B选项错误.振子在M、N两点的加速度虽然方向相反,但大小相等,故C选项正确.振子由M→O速度越来越大,但加速度越来越小,振子做加速运动,但不是匀加速运动.振子由O→N速度越来越小,但加速度越来越大,振子做减速运动,但不是匀减速运动,故D选项错误.由以上分析可知,该题的正确答案为C.[小结] (1)认真审题,抓住关键词语.本题的关键是抓住“第一次先后经过M、N两点时速度v相同”.(2)要注意简谐运动的周期性和对称性,由此判定振子可能的路径,从而确定各物理量及其变化情况.(3)要重视将物理问题模型化,画出物理过程的草图,这有利于问题的解决.[例题2]一质点在平衡位置O附近做简谐运动,从它经过平衡位置起开始计时,经0.13 s质点第一次通过M点,再经0.1s第二次通过M点,则质点振动周期的可能值为多大?[思路点拨]将物理过程模型化,画出具体的图景如图9-2所示.设质点从平衡位置O向右运动到M点,那么质点从O到M运动时间为0.13 s,再由M经最右端A返回M经历时间为0.1 s;如图9-3所示.另有一种可能就是M点在O点左方,如图9-4所示,质点由O点经最右方A点后向左经过O点到达M点历时0.13 s,再由M向左经最左端A′点返回M历时0.1 s.根据以上分析,质点振动周期共存在两种可能性.[解题过程]如图9-3所示,可以看出O→M→A历时0.18 s,根据简谐运动的对称性,可得到T1=4×0.18=0.72 s.另一种可能如图9-4所示,由O→A→M历时t1=0.13 s,由M→A′历时t2=0.05 s.设M→O历时t,则4(t+t2)=t1+2t2+t.解得t=0.01 s,则T2=4(t+t2)=0.24 s.所以周期的可能值为0.72 s和0.24 s.[小结] (1)本题涉及知识有:简谐运动周期、简谐运动的对称性知识.(2)本题的关键是:分析周期的可能性,弄清物理图景.(3)解题方法:将物理过程模型化、分段分析、讨论.[例题3]甲、乙两弹簧振子,振动图象如图9-5所示,则可知[]A.两弹簧振子完全相同B.两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲∶F乙=2∶1C.振子甲速度为零时,振子乙速度最大D.振子的振动频率之比f甲∶f乙=1∶2[思路点拨] 观看图象,从图象上尽可能多地获取信息,从图象中能看出甲、乙弹簧振子的振幅、周期,并与物理模型相联系,通过对模型的分析并结合图象,选出正确选项.[解题过程] 从图象中可以看出,两弹簧振子周期之比T甲∶T乙=2∶1,得频率之比f甲∶f乙=1∶2,D正确.弹簧振子周期与振子质量、弹簧劲度系数k有关,周期不同,说明两弹簧振子不同,A错误.由于弹簧的劲度系数k不一定相同,所以两振子受回复力(F=kx)的最大值之比F甲∶F乙不一定为2∶1,所以B错误,对简谐运动进行分析可知,在振子到达平衡位置时位移为零,速度最大;在振子到达最大位移处时,速度为零,从图象中可以看出,在振子甲到达最大位移处时,振子乙恰到达平衡位置,所以C正确.答案为C.D.[小结] (1)图象法是物理问题中常见的解题方法之一,是用数学手段解决物理问题能力的重要体现.应用图象法解物理问题要明确图象的数学意义,再结合物理模型弄清图象描述的物理意义,两者结合,才能全面地分析问题.(2)本题中涉及知识点有:振幅、周期、频率、影响周期的因素、简谐运动在特殊点的速度、回复力、简谐运动的对称性等.(3)分析本题的主要方法是数与形的结合(即图象与模型相结合)分析方法.[例题4]在下列情况下,能使单摆周期变小的是[] A.将摆球质量减半,而摆长不变B.将单摆由地面移到高山C.将单摆从赤道移到两极D.将摆线长度不变,换一较大半径的摆球单摆的振动周期,只与摆长、当地的重力加速度有关,而与其他因素无关.当单摆的某些物理量发生变化时,只要摆长、重力加速度不变,单摆振动周期则不变.为摆长l和重力加速度g.当摆球质量减半时摆长未变,周期不变;当将单摆由地面移到高山时,g值变小,T变大;当单摆从赤道移到两极时g 变大,T变小;当摆线长度不变,摆球半径增大时,摆长l增大,T变大.所以选C.本题答案为C.[小结] (1)本题涉及单摆周期公式、影响单摆周期的因素、影响重力加速度的因素等知识.(2)抓住各知识点间的联系,进行推理分析是顺利解决本题的关键.[例题5] 高楼顶上吊下一根长绳,给你一块秒表,一把只有几米长的米尺,一个带钩的重球,你能否量出楼高?[思路点拨] 本题中虽给出米尺,但却不便测绳的(楼高)长度,而用秒表、重球来测楼高,与我们所学知识相联系,可想到利用单摆周期公式测摆长的方法,在重力加速度未知时,可采用变换摆长测两个周期值的方法,在计算中消去g,即可得到摆长,进而知道楼高.[解题过程] (1)设绳长l1,将重球挂在绳的端点,让其摆动,测得周期T1(实际上需测得摆动N次全振动所需时间t,T1=t/N).(2)将重球挂在绳的另一位置,这时摆长为l2,用米尺量出摆长变化Δl,则Δl=l1-l2,让摆球摆动,测得此时周期为T2.所以得由此测得绳长,也就测得楼高.[小结] 从秒表、重球进而联系到长度,这是一个逆向思维过程,这需要有较扎实的基础知识和较灵活的思维能力才可,在平时训练中,我们应加强知识在实际中的灵活运用.提高我们分析问题和解决问题的能力.[例题6]在海平面校准的摆钟,拿到某高山山顶,经过t时间,发现表的示数为t′,若地球半径为R,求山的高度h(不考虑温度对摆长的影响).[思路点拨] 由钟表显示时间的快慢程度可以推知表摆振动周期的变化,而这种变化是由于重力加速度的变化引起的,所以,可以得知由于高度的变化引起的重力加速度的变化,再根据万有引力公式计算出高度的变化,从而得出山的高度.一般山的高度都不是很高(与地球半径相比较),所以,由于地球自转引起的向心力的变化可以不考虑,而认为物体所受向心力不变且都很小,物体所受万有引力近似等于物体的重力.[解题过程] (1)设在地面上钟摆摆长l,周期为T0,地面附近重力加速度g,拿到高山上,摆振动周期为T′,重力加速度为g′,应有(2)在地面上的物体应有在高山上的物体应有得[小结] (1)本题涉及知识点:单摆的周期及公式,影响单摆周期的因素,万有引力及公式,地面附近重力与万有引力关系等.(2)解题关键:抓住影响单摆周期的因素g,找出g的变化与t变化的关系,再根据万有引力知识,推出g变化与高度变化关系,从而顺利求解.。

大学物理期末复习题---填空,计算题

大学物理期末复习题---填空,计算题
第 4 章 振动与波动
填空题 (1)一质点在 X 轴上作简谐振动,振幅 A=4cm,周期 T=2s,其平衡位置取作 坐标原点。若 t=0 时质点第一次通过 x=-2cm 处且向 x 轴负方向运动,则质点 第二次通过 x=-2cm 处的时刻为__ __s。
[答案: 2 s ] 3
(2)一水平弹簧简谐振子的振动曲线如题 4.2(2)图所示。振子在位移为零,速度 为-A、加速度为零和弹性力为零的状态,对应于曲线上的____________点。振 子处在位移的绝对值为 A、速度为零、加速度为-2A 和弹性力为-KA 的状态, 则对应曲线上的____________点。
8.9 设题8.9图中两导线中的电流均为8A,对图示的三条闭合曲线 a , b , c ,
分别写出安培环路定理等式右边电流的代数和.并讨论:
(1)在各条闭合曲线上,各点的磁感应强度
B
的大小是否相等?
(2)在闭合曲线
c
上各点的
B
是否为零?为什么?
解:
B dl a
= 80
B dl
ba
= 80
cB dl = 0
计, t 以秒计.求:
(1)绳子上各质点振动时的最大速度和最大加速度;
(2)求 x =0.2m 处质点在 t =1s时的位相,它是原点在哪一时刻的位相?这一位相所代表 的运动状态在 t =1.25s时刻到达哪一点?
解: (1)将题给方程与标准式
y = Acos(t − 2 x)
相 比 , 得 振 幅 A = 0.05 m , 圆 频 率 = 10 , 波 长 = 0.5 m , 波 速 u = = = 2.5 m s−1 .
=
2s

= 2 = rad s−1

简谐运动例题

简谐运动例题

12 简谐运动一、选择题(在下列各题中,均给出了4个~5个答案,其中有的只有1个是正确答案,有的则有几个是正确答案,请把正确答案的英文字母序号填在题后的括号内)1. 在关于简谐运动的下列说法中,正确的是:A .质点受到回复力(恒指向平衡位置的力)的作用,则该质点一定作简谐运动;B .一小球在半径很大的光滑凹球面上来回滑动,如果它滑过的弧线相对凹球面的半径很短,则小球作简谐运动;C .物体在某一位置附近来回往复的运动是简谐运动;D .若一物理量Q 随时间的变化满足微分方程0d d 222=+Q tQ ω,则此物理量Q 作简谐运动(ω 是由振动系统本身的性质决定的常量);E. 篮球运动员运球过程中,篮球作简谐运动。

(B 、D ) [知识点] 简谐运动的概念。

[分析与解题] 因为一质点作简谐运动必须受到-个恒指向平衡位置,且与位移成正比的弹性力(或准弹性力)的作用。

如图12-1所示,根据牛顿第二定律,小球在运动时受到θsin τmg F -=回复力的作用,依题意,Ry=≈θθtan sin (式中R 为凹球面半径),即回复力为y RmgF -=τ,满足简谐运动动力学判据。

简谐运动不仅是来回往复运动,而且应满足位移随时间是按正弦(或余弦)规律变化的。

简谐运动的运动学特征是0d d 222=+y t y ω,所以,物理量Q 的微分方程0d d 222=+Q tQ ω满足简谐运动运动学判据。

篮球运动员运球过程中,篮球除在拍打和地面反弹有瞬间碰撞力外,只受到始终向下的重力作用,不满足简谐运动动力学判据。

2. 一个沿y 轴作简谐运动的弹簧振子,振幅为A ,周期为T ,其运动方程用余弦函数表示。

下面左侧是振子的初始状态,右侧列出了一些初相位值,试用连线的方法确定它们的对v 0.5v图12-3(a )应关系:A .过2A y =处向y 轴正方向运动 A /. 初相位为π43- B .过2A y -=处向y 轴正方向运动 B /. 初相位为π±C .过平衡位置处向y 轴正方向运动 C /. 初相位为π31-D .过A y -=0 D /. 初相位为π21-[知识点] 旋转矢量法求初相位。

2.1 简谐运动(解析版)

2.1 简谐运动(解析版)

第1节简谐运动一、弹簧振子及其运动1.对于做简谐运动的弹簧振子,下述说法正确的是()A.振子通过平衡位置时,加速度最大B.振子在最大位移处时,速度最大C.振子在连续两次通过同一位置时,位移相同D.振子连续两次通过同一位置时,动量相同【答案】C【详解】A.振子经过平衡位置时速度最大,加速度是零,A错误;B.振子在最大位移处时速度最小,是零,B错误;C.振子在连续两次经同一位置时,相对于平衡位置的位移相同,C正确;D.动量是矢量,振子连续两次经同一位置时,速度的大小相同,方向相反,则动量大小相同,方向相反,D错误。

故选C。

2.如图所示为一弹簧振子,O为平衡位置,以向右为正方向,则振子在B、C之间振动时()→位移为正、速度为负A.B O→位移为负、速度为正B.O C→位移为正、速度为负C.C O→位移为负、速度为正D.O B【答案】A【详解】A.速度方向即振子运动方向,则B O→位移向左为负,速度向右为正,A正确;→位移向右为正,速度向右为正,B错误;B.O CC.C O→位移向右为正,速度向左为负,C错误;→位移向左为负,速度向左为负,D错误。

故选A。

D.O B二、简谐运动的x-t图像3.如图所示是某振子做简谐运动的图像,以下说法正确的是()A.因为振动图像可由实验直接得到,所以振动图像就是振子实际运动的轨迹B.振动图像反映的是振子位移随时间变化的规律,并不是振子运动的实际轨迹C.振子在B位置的位移就是曲线BC的长度D.振子运动到B点时的速度方向即该点的切线方向【答案】B【详解】ABC.振动图像表示振子位移随时间的变化规律,并不是振子实际运动的轨迹,故B正确,AC错误;D.B点切线的方向不表示振子运动到B点时的速度方向,故D错误。

故选B。

4.如图甲所示,一弹簧振子在A、B间振动,取向右为正方向,振子经过O点时为计时起点,其振动的x -t图像如图乙所示,则下列说法正确的是()A.t4时刻振子在A点B.t2时刻振子在B点C.在t1~t2时间内,振子的位移在增大D.在t3~t4时间内,振子的位移在减小【答案】C【详解】AB.振子在A点和B点时位移最大,由于取向右为正方向,所以振子运动到A点有正向最大位移,运动到B点有负向最大位移,则t2时刻,振子在A点,t4时刻,振子在B点,故AB错误;CD.振子的位移以平衡位置为起点,所以在t1~t2和t3~t4时间内振子的位移都在增大,故C正确,D错误。

(完整word版)简谐运动

(完整word版)简谐运动

简谐运动一.选择题(共13小题)1.下列运动中可以看作机械振动的是( )A.声带发声B.音叉被移动C.火车沿斜坡行驶 D.秋风中树叶落下2.对做简谐振动的物体来说,当它通过平衡位置时,具有最大值的是( ) A.加速度B.位移C.速度D.回复力3.一质点做简谐运动,则下列说法中正确的是()A.若位移为负值,则速度一定为正值,加速度也一定为正值B.质点通过平衡位置时,速度为零,加速度最大C.质点每次通过平衡位置时,加速度不一定相同,速度也不一定相同D.质点每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但加速度一定相同4.关于简谐运动的下列说法中,正确的是()A.位移减小时,加速度减小,速度减小B.位移方向总跟加速度方向相反,跟速度方向相同C.水平弹簧振子朝左运动时,加速度方向跟速度方向相同;朝右运动时,加速度方向跟速度方向相反D.物体的运动方向指向平衡位置时,速度方向跟位移方向相反;背向平衡位置时,速度方向跟位移方向相同5.对于简谐运动,下列说法中正确的是()A.物体振动的最大位移等于振幅B.物体离开平衡位置的距离叫振幅C.振幅随时间做周期性变化D.物体两次通过平衡位置的时间叫周期6.弹簧振子做简谐运动,若某一过程中振子的速率在减小,则此时振子的运动A.速度与位移方向一定相反B.加速度与速度方向可能相同C.回复力一定在增大D.位移可能在减小7.关于简谐运动,下列说法错误的是()A.振动物体所受的回复力方向不变,永远指向平衡位置B.振动物体如果速度越来越大,加速度一定越来越小C.在恒力的作用下,物体不可能做简谐运动D.物体加速度和速度方向有时相同,有时相反8.做简谐运动的物体,当位移为负值时,以下说法正确的是()A.速度一定为正值,加速度一定为正值B.速度不一定为正值,但加速度一定为正值C.速度一定为负值,加速度一定为正值D.速度不一定为负值,加速度一定为负值9关于简谐运动,以下说法正确的是()A.物体做简谐运动时,系统的机械能一定不守恒B.简谐运动是非匀变速运动C.物体做简谐运动的回复力一定是由合力提供的D.秒摆的周期正好是1s10.弹簧振子做简谐运动时,以下说法不正确的是()A.振子通过平衡位置时,回复力一定为零B.振子做减速运动时,加速度却在增大C.振子远离平衡位置运动时,加速度方向与速度方向相反D.振子向平衡位置运动时,加速度方向与速度方向相反11.关于简谐振动,下列说法中正确的是()A.回复力跟位移成正比,方向有时跟位移相同,有时跟位移方向相反B.加速度跟位移成正比,方向永远跟位移方向相反C.速度跟位移成反比,方向跟位移有时相同有时相反D.加速度跟回复力成反比,方向永远相同12.物体做简谐运动过程中,下列说法正确的是()A.当振动物体的位移减小时,其速度和加速度的方向必定同向B.当物体的速度变化最快时,其动能最大C.当加速度与速度反向时,其回复力正在减小D.物体的动能相等的两个时刻,其加速度也相同13.简谐运动是下列哪一种运动( )A.匀变速运动B.匀速直线运动C.非匀变速运动D.匀加速直线运动二.多选题(共2小题)14.做简谐振动的物体,当它每次经过同一位置时,一定相同的物理量是()A.对平衡位置的位移B.速度C.回复力和加速度D.动能2018年11月22日高中物理01的高中物理组卷参考答案与试题解析一.选择题(共13小题)1.下列运动中可以看作机械振动的是()A.声带发声B.音叉被移动C.火车沿斜坡行驶D.秋风中树叶落下【分析】机械振动是物体或质点在其平衡位置附近所作的往复运动。

2011-2012学年第一学期《大学物理物理Ⅱ》期末考试参考题及答案

2011-2012学年第一学期《大学物理物理Ⅱ》期末考试参考题及答案

S 1S 2S S ‘O 2011-2012学年第一学期《基础物理Ⅱ》参考答案( A 卷)一、选择题(共30分,每小题2分)1.一个质点作简谐运动,振幅为A ,在起始时刻质点的位移为2A -,且向x 轴正方向运动,代表此简谐运动的旋转矢量为( B )。

2.一弹簧振子作简谐运动,当位移为振幅的一半时,其动能为总能量的( E )。

(A)1/2 (B)1/2 (C) 3/2 (D)1/4 (E)3/43.两个同方向、同频率的简谐振动,振幅均为A ,若合成振幅也为A ,则两分振动的初相伴差为( C )。

(A)π/6 (B) π/3 (C) 2π/3 (D) π/24.机械波有表达式为).cos(.x t y ππ0606050+=,式中y 和x 的单位为m ,t 的单位为s ,则( C ) 。

(A )波长为5m (B )波速为10m ·s -1(C )周期为s 31 (D )波沿x 轴正方向传播5. 如图所示,两列波长为λ的相干波在点P 相遇.波在点S 1 振动的初相是φ1 ,点S 1 到点P 的距离是r 1 .波在点S 2的初相是φ2 ,点S 2 到点P的距离是r 2 ,以k 代表零或正、负整数,则点P 是干涉极大的条件为( D )。

()()()()()()πλπϕϕπλπϕϕπϕϕπk r r k r r k k r r 22D 22C 2B A 211212121212=-+-=-+-=-=-/;/;;6. 在双缝干涉实验中,若单色光源S 到两缝S 1、S 2距离相等,则观察屏上中央明条纹位于图中O 处,现将光源S 向下移动到示意图中的S /位置,则( B )。

(A )中央明纹向上移动,且条纹间距增大(B )中央明纹向上移动,且条纹间距不变(C )中央明纹向下移动,且条纹间距增大(D )中央明纹向下移动,且条纹间距不变7. 折射率为1.25的油膜覆盖在折射率为1.50的玻璃片上,用白光垂直照射油膜,观察到反射光中的绿光(λ=500nm )加强,则油膜的最小厚度是( A )。

新疆大学物理A期末试卷及答案

新疆大学物理A期末试卷及答案

新疆大学物理A 期末试卷及答案一、选择题(每小题2分,共20分)1、图中所画的是两个简谐运动的曲线,若这两个简谐运动可叠加,则合成的余弦振动的初相位为【 】A 、3π2B 、1π2C 、0D 、π2、如图所示,两列波长为λ的相干波在点P 相遇。

波在点S1振动的初相是1ϕ,点S1到点P 的距离是r1。

波在点S2的初相是2ϕ,点S2到点P 的距离是r2,以k 代表零或正、负整数,则点P 是干涉极大的条件为 【 】A 、21πr r k -= kB 、212πk ϕϕ-=C 、21212π()/2πr r k ϕϕλ-+-=D 、21122π()/2πr r k ϕϕλ-+-=3、在杨氏双缝实验中,双缝相距0.2 mm ,双缝与屏幕的垂直距离为1 m 。

入射光的波长为600 nm ,中央明纹中心距离最邻近的暗纹中心的距离是 【 】A 、3mmB 、1.5mmC 、0.15mmD 、2.4mm4、波长为500=λnm 的单色光垂直入射到光栅常数d 4100.1-⨯=cm上,可能观察到的光谱线的最大级【】A、0B、1C、2D、35、关于光反射与折射时的偏振(i为起偏角),下图错误的是【】A B CD已知n为单位体积的分子数,f (v)为麦克斯韦速率分布函数,则n f (v)d v表示【】A、单位体积内速率在v—d v区间内的分子数B、速率v附近,d v区间内的分子数C、速率v附近,d v区间内分子数占总分子数的比率D、单位时间内碰到单位器壁上,速率在v—d v区间内的分子数7、如图所示,bca为理想气体绝热过程,b1a和b2a是任意过程,则上述两过程中气体做功与吸收热量的情况是【】A、bla过程放热,做负功;b2a过程放热,做负功;B、bla过程吸热,做负功;b2a过程放热,做负功;C、bla过程吸热,做正功;b2a过程吸热,做负功;D、bla过程放热,做正功;62a过程吸热,做正功。

按照相对论的时空观,判断下列说法正确的是【】在一个惯性系中,两个同时事件,在另一个惯性系中一定是同时事件B、在一个惯性系中,两个同时事件,在另一个惯性系中一定不是同时事件C、在一个惯性系中,两个同时又同地事件,在另一个惯性系中一定是同时事件D、在一个惯性系中,两个同时不同地事件,在另一个惯性系中可能是同时事件9、关于金属光电效应下列说法正确的是 【 】A 、对某种金属来说,只有入射光的频率大于某一频率ν0时,电子才会从金属表面逸出。

大学物理B期末复习题及答案

大学物理B期末复习题及答案

一、选择1、某物体做简谐运动,若其速度~时间关系曲线如图所示,则该简谐运动的初相位为( A )(A) /6π (B)/3π (C)5/6π (D)2/3π2、波源的振动方程为y=0.06cos t π,它所形成的波以6m ·s -1的速度沿x 轴正方向传播。

则沿x 轴正方向上距波源2m 处一点的振动方程为( A ) ()0.06()()0.06()32A y COS t B y COS t ππππ=-=-()0.06()()0.06()4C y COS t D y COS t ππππ=-=- 3、一列机械横波在t 时刻的波形曲线如图所示,则该时刻能量为最大值的媒质质元的位置是 ( C ) (A) o ',b ,d ,f (B) o ',d (C) a ,c ,e ,g (D) b ,f 4、在简谐波传播过程中,沿传播方向相距为λ21的两点的振动速度必定( A ) (A) 大小相同,而方向相反. (B) 大小和方向均相同.(C) 大小不同,方向相同. (D) 大小不同,而方向相反.5、一弹簧振子作简谐振动,总能量为E 1,如果简谐振动振幅增加为原来的两倍,重物的质量增为原来的四倍,则它的总能量E 2变为( D )(A) E 1/4. (B) E 1/2. (C) 2E 1. (D ) 4 E 1 .6、一平面简谐波在弹性媒质中传播,在某一瞬时,媒质中某质元正处于平衡位置,此时它的能量是( C )(A) 动能为零,势能最大. (B) 动能为零,势能为零.(C) 动能最大,势能最大. (D) 动能最大,势能为零.7、将一个弹簧振子分别拉离平衡位置1 cm 和2 cm 后,由静止释放(形变在弹性限度内),则它们作简谐振动时的( A )。

(A )周期相同 (B )振幅相同 (C )最大速度相同(D )最大加速度相同8、一质点作简谐振动,振动方程为)cos(φω+=t A x ,当时间t = T /2(T 为周期)时,质点的速度为 ( B )(A) φωsin A -. (B) φωsin A . (C) φωcos A -. (D) φωcos A .9、用余弦函数描述一简谐振子的振动.若其振动曲线如图所示,则振动的初相位为 (D )x y O bc def g 波速u , 时刻ta o '(A) π/6 (B) π/3 (C) -π/6 (D) -π/310、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 ) 2153(A),or ;A;(B),;A;3326623223(C),or ;A;(D),;A 442332ππ±±π±±±π±ππ±±π±±±π± 11、某平面简谐波在t=0时的波形曲线和原点(x=0处)的振动曲线如图(a)(b)所示,则该简谐波的波动方程为: (C )3(A)y 2cos(t x );(B)y 2cos(t x )2222(C)y 2cos(t x );(D)y 2cos(t x )2222πππ=π++=π-+πππππ=π-+=π+- 12、如图所示,用波长600=λnm 的单色光做杨氏双缝实验,在光屏P 处产生第五级明纹极大,现将折射率n =1.5的薄透明玻璃片盖在其中一条缝上,此时P 处变成中央明纹极大的位置,则此玻璃片厚度为 ( B ) (A) 5.0×10-4cm (B) 6.0×10-4cm(C) 7.0×10-4cm (D) 8.0×10-4cm13、如图a 所示,一光学平板玻璃A 与待测工件B 之间形成空气劈尖,用波长=500 nm (1nm=10-9 m)的单色光垂直照射.看到的反射光的干涉条纹如图b 所示.有些条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的连线相切.则工件的上表面缺陷是 ( B ) (A) 不平处为凸起,最大高度为500 nm .(B) 不平处为凸起,最大高度为250 nm .(C) 不平处为凹陷,最大深度为500 nm .(D) 不平处为凹陷,最大深度为250 nm . 14、当单色光垂直照射杨氏双缝时,屏幕上可观察到明暗相间的干涉条纹,则有( C )(A)减少缝屏间距,则条纹间距不变 (B)减少双缝间距,则条纹间距变少(C)减少入射光强度,则条纹间距不变 (D)减少入射光波长,则条纹间距不变15、在牛顿环实验装置中,曲率半径为R 的平凸透镜与平玻璃板在中心恰好接触,它们之间充满折射率为n 的透明介质,垂直入射到牛顿环装置上的平行单色光在真空中的波长为λ,则反射光形成的干涉条纹中暗环半径k r 的表达式为: ( B )(A )R k r k λ=(B )n R k r k /λ=(C )R kn r k λ= (D ))/(nR k r k λ=16、 有三种装置PO 1S 2S A B图b图a(1) 完全相同的两盏钠光灯, 发出相同波长的光,照射到屏上;(2) 同一盏钠光灯,用黑纸盖住其中部将钠光灯分成上下两部分同时照射到屏上;(3) 用一盏钠光灯照亮一狭缝,此亮缝再照亮与它平行间距很小的两条狭缝,此二亮缝的光照射到屏上;以上三种装置,能在屏上形成稳定干涉花样的是: ( A )(A) 装置(3) (B) 装置(2) (C) 装置(1)(3) (D) 装置(2)(3)17、双缝干涉实验中,入射光波长为λ,用玻璃纸遮住其中一缝,若玻璃纸中光程比相同厚度的空气大λ5.2,则屏上原0级明纹中心处(B )(A) 仍为明纹中心 (B) 变为暗纹中心(C) 不是最明,也不是最暗 (D) 无法确定18、图示为一干涉膨胀仪示意图,上下两平行玻璃板用一对热膨胀系数极小的石英柱支撑着,被测样品W 在两玻璃板之间,样品上表面与玻璃板下表面间形成一空气劈尖,在以波长为λ的单色光照射下,可以看到平行的等厚干涉条纹。

1简谐运动习题含答案

1简谐运动习题含答案

简谐运动习题含答案1.(多选)下列运动中属于机械振动的是()A.自由落体运动B.水塘里的芦苇在微风作用后的左右摆动C.人造地球卫星绕地球运动D.钓鱼时浮标在水中的上下浮动解析:物体在平衡位置附近的往复运动是机械振动,显然选项A、C两种说法中涉及的物体的运动不符答案BD2.(多选)下列几种运动中属于机械振动的是()A.乒乓球在地面上的上下运动B.弹簧振子在竖直方向的上下运动C.秋千在空中来回运动D.竖于水面上的圆柱形玻璃瓶上下振动解析:机械振动是物体在平衡位置两侧做往复运动,乒乓球的上下运动不是在平衡位置两侧的往复运动,故A错误。

答案:BCD3.有一弹簧振子做简谐运动,则下列说法正确的是()A.加速度最大时,速度最大B.速度最大时,位移最大C.位移最大时,加速度最大D.位移为零时,加速度最大解析:振子的加速度最大时,振子处在最大位移处,此时振子的速度为零;而速度最大时,振子在平衡位置,位移和加速度都为零。

答案:C4(多选)如图6所示的弹簧振子,O点为它的平衡位置,关于振子的运动,下列说法正确的是()图6A.振子从A点运动到C点时位移大小为OC,方向向右B.振子从C点运动到A点时位移大小为CA,方向向右C.振子从A点运动到C点的过程中,速度在增大,加速度在减小D.振子从A点运动到O点的过程中,速度先增大后减小,加速度先减小后增大答案AC解析振子从A点运动到C点时的位移是以O点为起点,C点为终点,故大小为OC,方向向右,A正确;振子从C点运动到A点时位移是以O点为起点,A点为终点,故大小为OA,方向向右,B错误;振子的合外力为弹簧的弹力,振子从A点运动到C点的过程和从A点运动到O点的过程中,弹力都在减小,故加速度都在减小,速度方向与加速度方向相同,故速度在增大,C正确,D错误.5(多选)如图7所示,一弹簧振子做简谐运动,下列说法中正确的是()图7A.若位移为负值,则加速度一定为正值B.振子通过平衡位置时,速度为零,位移最大C.振子每次通过平衡位置时,位移相同,速度也一定相同D.振子每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但位移一定相同答案AD解析振子受的力指向平衡位置,振子的位移为负值时,振子的加速度为正值,故A正确;当振子通过平衡位置时,位移为零,速度最大,故B错误;当振子每次通过平衡位置时,速度大小相同,方向不一定相同,但位移相同,故C错误;当振子每次通过同一位置时,位移相同,速度大小一样,但方向可能相同,也可能不同,D正确.6如图,小球套在光滑水平杆上,与弹簧组成弹簧振子,O为平衡位置,小球在O附近的AB间做简谐运动,设向右为正方向,则:(1)速度由正变负的位置在点。

大学物理期末练习题1

大学物理期末练习题1

大学物理期末练习题1一、填空题(每空2分,共40分):1、某恒星相对于地球以匀速度v靠近地球,并向地球发射光子,该光子相对于地球的速度大小为________。

2、某核电站年发电量为1000亿度,即3.61017J的能量,根据质能关系,所有核反应材料使用后的总质量与使用前相比一共会减少kg。

3、一竖直悬挂的弹簧振子,自然平衡时弹簧的伸长量为0.20m,此系统简谐振动的角频率ω=________rad/.(重力加速度g取9.8m/2)4、一质点作简谐运动的旋转矢量图如左下图所示:t=0时矢量与某轴夹角为π/4,经过t秒后矢量转过的角度为πt,则该简谐运动的初相为_______,若振幅矢量长0.30m,质点运动速率的最大值为m/.t=ttOt=0某0.040.0200.020.04y(m)1.6第5题图t()第4题图5、右上图表示一简谐波上某质点的振动曲线,则该简谐波的周期为T=.6、一质点同时参与了两个同方向的简谐运动,它们的振动方程分别为:某10.05co(3t1π)(SI),某20.05co(3t3π)(SI)44其合成运动的振幅为A=___________(SI),初相为φ=___________.7、一平面简谐波,波长为0.6m,振动周期为0.1,则波速为_______m/.在波的传播方向上,有两质点(其间距离小于波长)的振动相位差为π,则此两质点相距_________m.38、在波长为的驻波中两个相邻波节之间的距离为____________。

9、已知空气中的声速340m/,一辆机车以30m/的速度驶近一静止的观察者,机车汽笛的固有频率为555Hz,路上无风,则此观察者听到的汽笛频率为________Hz。

若此时突然挂起一阵风,风速的大小和方向与机车的速度完全相同,则此观察者听到的汽笛频率会变为________Hz。

10、在0C时,某容器内的一定量理想气体处于平衡态,那么气体内部的各个分子是否都已静止不动?答:_________(填“是”或“否”)11、有2.0mol氧气(视为理想气体)装在2.0某10-3m3的密闭容器内,当压强为3.0某105Pa时,分子的平均平动动能为_______________J,分子的平均转动动能为___________J。

大学物理简谐运动

大学物理简谐运动
1 2 --A O A
1 x 2 A cos( t a π) 2
精析6.1
14 – 3 旋转矢量 精析 6.6一质点沿x轴作简谐振动,振动方程为
x 4 10
2
1 cos( 2t ) (SI). 3
从t = 0时刻起,到质点位置在x = -2 cm 处,且向x轴正方向运动的最短时间间隔为 [ ]
v
2 0 2
A 和 的确定
初始条件 t 0 x x0 v v0
x0 A cos
A x
2 0

v0 A sin
v0 t an x0
对给定振动系统,周期由系统本身性质 决定,振幅和初相由初始条件决定.
讨论
已知 t
0, x 0, v 0 求
6、运动图线
2
am A
x A cos(t )
T 2π


0
A
o
A
x
x t 图
T
t
t
v A sin(t ) A o π A cos( t ) A 2
a A cos(t )
2
v
a
v t 图
T
a t图
π π x ( 0.08 ) cos[ t ] 2 3
t 1.0s 代入上式得
x 0.069 m
2
F kx m x
π 2 3 (0.01)( ) ( 0.069 ) 1.70 10 N 2
(2)由起始位置运动到x 0.04 m 处所需 要的最短时间.

相位差:两个简谐运动的相位之差 .
对于两个同频率的简谐运动,相位差表示它们 步调上的差异.

大学物理简谐运动期末例题 (1)

大学物理简谐运动期末例题 (1)

3、一声源以20m/s的速率向静止的观察者运动,观察 者接收到的频率是1063HZ,则该声源振动频率为 ____Hz,(声速为:340m/s)
4、在折射率为1.5的镜头表面涂有一层折射率为1.38的
氟化镁增透膜,若此膜使波长为600nm的光透射最
强,则此膜的最小厚度为_____.
2021/6/16
1
12、三个容器A、B、C中装有同种理想气体,其分子 数密度n相同,而方均根速率之比为1:2:3,则它们的 压强之比为__________。
2021/6/16
3
13、一绝热容器被隔板分成相等的两部分,一部分 是真空,另一部分是理想气体。若把隔板抽出,气 体将进行绝热自由膨胀,然后达到新的平衡态,在 此过程中,系统温度和熵是否变化?(变大、变小 或不变)
12、下列物体哪个是绝对黑体: A、不能发射任何光线的物体 B、不辐射任何光线的物体 C、不辐射可见光的物体
13、以下说法正确的是:
A、任何过程总是沿着熵增加的方向进行
B、自然界中的一切自发过程都是不可逆的
C、不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程
120421、/6/1见6 下册书167页,选择题7
17
1、右图为平面简谐波在 t=0时的波形图,设此简
y (m)
0.10
p
谐波的频率为300Hz,且
0.05
此时图中质点P的运动方
10.0m
向向上,求(1)该波的
o
x (m)
波动方程;(2)在
x=7.5m处质点的运动方
程及t=0时刻该点的振动
方程。
2、折射率为1.50的两块标准平板玻璃间形成一个劈尖,
o
-0.04
P 0.20
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12、三个容器A、B、C中装有同种理想气体,其分子 数密度n相同,而方均根速率之比为1:2:3,则它们的 压强之比为__________。
13、一绝热容器被隔板分成相等的两部分,一部分 是真空,另一部分是理想气体。若把隔板抽出,气 体将进行绝热自由膨胀,然后达到新的平衡态,在 此过程中,系统温度和熵是否变化?(变大、变小 或不变)
6、在光电效应中,当用550nm的光照射到某金属表面 时,测得遏止电压为0.2V,则该金属的红限频率为
_________Hz.
7、一容器内储有氧气(视为理想气体),其压强为一 个标准大气压,温度为27℃,则氧分子的平均平动 动能为______J; 氧分子的平均转动动能为______J。
8、在康普顿散射中,入射光子的波长为0.003nm,入 射光子与一静止的自由电子相碰撞,碰撞后,光子 的散射角为60°,则散射光子的能量为________J。
(4)在x=0到x=1m范围内发现粒子的概率是多少?
常数e=2.71828; 定积分:
0
x en 一物体沿x轴做简谐运动,振幅A=10cm,周期T=1s。 当t=0时,物体的位置在x0=-5cm,且向x轴负方向运动。 则在t=___时刻,物体第一次运动到x=5cm处; 再经过时 间Δt=___,物体第二次运动到x=5cm处。 2、 一观察者站在铁路旁,听到迎面驶来的火车汽笛声的 频率为420Hz,火车驶过他身旁之后, 听到的频率是 360Hz, 火车行驶的速率为___m/s; (设声速为340m/s)。 3、依据光源、衍射孔(或障碍物)、观察屏三者的相互 位置,可把衍射分成两种,分别为____衍射和___衍射。 4、在单缝衍射中,当衍射角θ满足bsinθ=3λ时(b为单缝 的宽度),单缝处的波阵面可分成___个半波带。
V
D
L
5、用白光垂直照射在空气中厚度为360nm的薄膜上, 薄膜的折射率为1.4,求可见光范围内哪些波长的光 在反射中加强。
6、已知一维运动的微观粒子的波函数为
Ψ (x) A xex, x 0
0
,x 0
求(1)归一化常数A;
(2)概率分布函数(概率密度)w(x);
(3)在何处找到粒子的概率最大;
动动能相同,都处于平衡状态,若两种气体都可以看
作是理想气体,则压强大的是___。
11、当一个光子和一个电子具有相同的波长时,动量
大是___。
12、图为一沿x轴负方向传播的平面简谐波在t=0的波
5、容器内储有氧气(视为理想气体),其压强为p,
体积为V,则此氧气系统的内能为___。
6、理想气体由平衡态1(p1,V1,T)经一热力学过程变化 到平衡态2 (p2,V2,T) ,始末状态温度相同,则在此过 程中系统熵变为_____。
7、在光电效应中,钾的截止频率为ν0,今以波长λ为 的光照射钾金属表面,此时的遏止电压为_____。
3、一声源以20m/s的速率向静止的观察者运动,观察 者接收到的频率是1063HZ,则该声源振动频率为 ____Hz,(声速为:340m/s)
4、在折射率为1.5的镜头表面涂有一层折射率为1.38的 氟化镁增透膜,若此膜使波长为600nm的光透射最 强,则此膜的最小厚度为_____.
5、一束光强为I0的自然光依次通过三个偏振片P1、 P2、P3,其中P1与P3的偏振化方向相互垂直,P2与 P3的偏振化方向之间的夹角为45°,通过三个偏振 片后透射光强为_________.
1、一放置在光滑水平桌面上沿x轴运动的弹簧振子, 振幅为A=10-2m,周期为T=0.5s ,当t=0时,物体在 x=0.5 × 10-2m处,向x轴负方向运动,则此简谐运 动的运动方程为______________________.
2、一平面简谐波的表达式为y=0.06cos(5πt-πx)(m),则 位于x=0.04m和x=0.06m两处质点的相位差为___.
9、描述微观粒子的波函数为Ψ (r,t),则 Ψ (r,t) 2表示的 统计意义为_______。波函数需要满足的标准化条件 为__________.
10、传播速度为100m/s,频率为50Hz的平面简谐波, 在波射线上相距为0.5m的两点之间的相位差是___.
11、在双缝干涉实验中,若单色光源S到两缝距离相等, 现将光源向上移动,则干涉图样如何变化______.
14、分子总数相同的三种理想气体氦气、氧气和甲 烷,若从同一初态出发,各自独立地进行等压膨胀, 且吸收热量相等,则终态体积最大的气体是_________。
1、用一平面透射光栅观察钠的光谱(波长为589nm), 已知光栅常数2×10-6m,缝宽10-6m,求:
(1)光线垂直入射时,最多能看到第几级光谱?实际 能观察到哪几级光谱线?
P 0.20
Q x (m)
0.60
3、1mol双原子分子理想气体,经历如图所示的循 环过程,其中a-b为等温过程,b-c为等容过程;ca为绝热过程。已知P1、P2、V1、V2,求:
(1)各过程中系统与外界交换的热量;
(2)整个循环过程的效率。
p a
p1
b
p2
c
V1 V2
4、利用空气劈尖测一根细丝的 直径D,已知:入射光波长 589nm,L=2.89 × 10-2m,测得 第1条明条纹到第31条明条纹的 距离为4.2×10-3m,计算细丝直 径D.
(2)光线以30°入射时,最多能看到第几级光谱?
2、图为一沿x轴正方向传播的平面简谐波在t=0时的 波形图,波速为0.08m/s,求(1)该波的波动方程; (2)x=0.02m处质点的运动方程; t=0时刻质点的振动 速度; (3)x=0.02m处与x=0.06m处的相位差。
y (m)
o
-0.04
8、质量为50g子弹以1000m/s的速率飞行,若子弹位
置的不确定量为0.2mm,则其速率的不确定量为___。
9、当两个偏振片的偏振化方向之间夹角为45º时,观
察一光强为I1的自然光,当夹角为60º时,观察另一光 强为I2的自然光,发现两次观察所得的光强相等,则 两I1:I2 为___。
10、一瓶氦气和一瓶氮气质量密度相同,分子平均平
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