大学物理练习册答案.

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1、第十章练习一一、选择题 1、下列四种运动（忽略阻力）中哪一种是简谐振动？（ ） (A)小球在地面上作完全弹性的上下跳动 (B)细线悬挂一小球在竖直平面上作大角度的来回摆动 (C)浮在水里的一均匀矩形木块，将它部分按入水中，然后松开，使木块上下浮动 (D)浮在水里的一均匀球形木块，将它部分按入水中，然后松开，使木块上下浮动 2、质点作简谐振动，距平衡位置2.0cm时，加速度a=4.0cm/s2,则该质点从一端运动到另一端的时间为（ ）(A)1.2s (B)2.4s (C)2.2s (D)4.4s 3、如图下所示，以向右为正方向，用向左的力压缩一弹簧，然后松手任其振动，若从松手时开始计时，则该弹簧

2、振子的初相位为（ ）(A) 0 (B) (C) (D) 4、一质量为的物体与一个劲度系数为的轻弹簧组成弹簧振子，当其振幅为时，该弹簧振子的总能量为。若将其弹簧分割成两等份，将两根弹簧并联组成新的弹簧振子，则新弹簧振子的振幅为多少时，其总能量与原先弹簧振子的总能量相等（ ）(A) (B) (C) (D)二、填空题 1、已知简谐振动的周期为T ，在时的质点速度为 ，加速度为 。 2、已知月球上的重力加速度是地球的1/6，若一个单摆(只考虑小角度摆动)在地球上的振动周期为T，将该单摆拿到月球上去，其振动周期应为 。 3、一质点作简谐振动，在同一周期内相继通过相距为11cm的A,B两点，历时2秒，速度

3、大小与方向均相同，再经过2秒，从另一方向以相同速率反向通过B点。 该振动的振幅为 ，周期为 。4、简谐振动的总能量是E，当位移是振幅的一半时， ， ，当 时，。三、计算题1、一振动质点的振动曲线如右图所示，试求： (l)运动学方程； (2)点P对应的相位； (3)从振动开始到达点P相应位置所需的时间。2、一质量为10g的物体作简谐运动，其振幅为24 cm，周期为4.0s，当t=0时，位移为+24cm。求：(1)t=0.5s时，物体所在位置；(2)t=0.5s时，物体所受.力的大小与方向；(3)由起始位置运动到x=12cm处所需的最少时间；(4)在x=12cm处，物体的速度、动能以及系统的势能和

4、总能量。3、如右图所示，绝热容器上端有一截面积为S的玻璃管，管内放有一质量为m的光滑小球作为活塞。容器内储有体积为V、压强为p的某种气体，设大气压强为p0。开始时将小球稍向下移，然后放手，则小球将上下振动。如果测出小球作谐振动时的周期T，就可以测定气体的比热容比。试证明(假定小球在振动过程中，容器内气体进行的过程可看作准静态绝热过程。)练习二一、选择题1、一弹簧振子，当把它水平放置时，它可以作简谐振动。若把它竖直放置或放在固定的光滑斜面上，试判断下面哪种情况是正确的：( )(A) 竖直放置可作简谐振动，放在光滑斜面上不能作简谐振动(B) 竖直放置不能作简谐振动，放在光滑斜面上可作简谐振动(C)

5、 两种情况都可作简谐振动(D) 两种情况都不能作简谐振动2、在阻尼振动中，振动系统( )(A) 只是振幅减小(B) 只是振动变慢(C) 振幅既不减小，振动也不变慢(D) 振幅减小且振动变慢3、下列选项中不属于阻尼振动基本形式的是( )(A) 强阻尼(B) 欠阻尼(C) 过阻尼(D) 临界阻尼4、受迫振动的振幅依赖于( )(A) 振子的性质(B) 振子的初始状态(C) 阻尼的大小(D) 驱动力的特征二、填空题1、实际上，真实的振动系统总会受到阻力作用而作振幅不断减小的阻尼振动，这是因为阻尼的存在使系统的能量逐渐减少，能量损失的原因通常有两种： 和 。2、在灵敏电流计等精密仪表中，为使人们能较快地

6、和较准确地进行读数测量，常使电流计的偏转系统工作在 状态下。3、试分别写出简谐振动、阻尼振动和受迫振动的运动微分方程 、 、 。4、在阻尼很小的情况下，受迫振动的频率取决于驱动力的频率，当驱动力的频率逐渐趋近于振动系统的固有频率时，振幅达到最大值，这种现象叫做 。三、计算题1、质量为m=5.88kg的物体，挂在弹簧上，让它在竖直方向上作自由振动。在无阻尼情况下，其振动周期为T=0.4s；在阻力与物体运动速度成正比的某一介质中，它的振动周期为T=0.5s。求当速度为0.01m/s时，物体在阻尼介质中所受的阻力。2、一摆在空中振动，某时刻，振幅为A0=0.03m，经t1=10s后，振幅变为A1=0

7、.01m。问：由振幅为A0时起，经多长时间，其振幅减为A2=0.003m？3、火车在行驶，每当车轮经过两根铁轨的接缝时，车轮就受到一次冲击，从而使装在弹簧上的车厢发生上下振动。设每段铁轨长12.6m，如果车厢与载荷的总质量为55 t，车厢下的减振弹簧每受10 kN（即1 t质量的重力）的载荷将被压缩0.8 mm。试问火车速率多大时，振动特别强？（这个速率称为火车的危险速率。）目前，我国铁路提速已超过140 km/h，试问如何解决提速问题。练习三一、选择题1、下列关于LC振荡电路中说法不正确的是( )(A)电路中电流和电容器上的电量的变化也是一种简谐振动(B)电容器放电完毕时，电路中的电流达到最

8、大值(C)电场能和磁场能相互转化，但总的电磁能量保持不变(D)电容器充电时，由于线圈的自感作用，电流只能逐渐增大2、LC振荡电路中电荷和电流的变化，下列描述不正确的是( )(A) 电荷和电流都作谐振动(B) 电荷和电流都作等幅振动(C) 电荷的相位比电流的相位超前/2(D) 电荷和电流振动的频率相同3、两同方向同频率的简谐振动的振动方程为（SI），（SI），则它们的合振动的振动方程应为（ ）(A) (B) (C) (D)4、已知两同方向同频率的简谐振动的振动方程分别为（SI），（SI），则它们的合振幅应为（ ）(A) (B) (C) (D) 二、填空题1、两个同方向同频率的简谐振动，其振动表达

9、式分别为： (SI) ， (SI)它们的合振动的振辐为 ，初相为 。2、一质点同时参与了两个同方向的简谐振动，它们的振动方程分别为 (SI)， (SI)其合成运动的运动方程为x = 。3、已知一物体同时参与两个同方向同频率的简谐振动，这两个简谐振动的振动曲线如下图所示，其中AA，则该物体振动的初相为_ _。4、两个同方向同频率的简谐振动，其合振动的振幅为20 cm，与第一个简谐振动的相位差为f f1 = p/6。若第一个简谐振动的振幅为cm = 17.3 cm，则第二个简谐振动的振幅为_ _ cm，第一、二两个简谐振动的相位差f1 - f2为 。三、计算题1、由一个电容C=4.0F的电容器和一

10、个自感为L=10mH的线圈组成的LC电路，当电容器上电荷的最大值Q0=6.010-5C时开始作无阻尼自由振荡，试求： （l）电场能量和磁场能量的最大值；（2）当电场能量和磁场能量相等时，电容器上的电荷量。2、三个同方向、同频率的谐振动为试利用旋转矢量法求出合振动的表达式。3、当两个同方向的谐振动合成为一个振动时，其振动表达式为式中t以s为单位。求各分振动的角频率和合振动的拍的周期。第十一章练习一一、选择题1、当一列机械波在弹性介质中由近向远传播的时候，下列描述错误的是( )(A)机械波传播的是介质原子(B)机械波传播的是介质原子的振动状态(C)机械波传播的是介质原子的振动相位(D)机械波传播的

11、是介质原子的振动能量2、已知一平面简谐波的表达式为 （a、b为正值常量），则( )（A）波的频率为a； （B）波的传播速度为 b/a； （C）波长为 p / b； （D）波的周期为2p / a。 3、一平面简谐波的波形曲线如右图所示，则( ) (A)其周期为8s (B)其波长为10m (C)x=6m的质点向右运动 (D)x=6m的质点向下运动4、如右图所示，一平面简谐波以波速u沿x轴正方向传播，O为坐标原点已知P点的振动方程为，则( )（A）O点的振动方程为 ；（B）波的表达式为 ；（C）波的表达式为 ；（D）C点的振动方程为 。二、填空题1、有一平面简谐波沿轴的正方向传播，已知其周期为，振幅

12、为，波长为，且在时坐标原点处的质点位于负的最大位移处，则该简谐波的波动方程为 。2、已知一简谐波在介质中的传播速度为，若该简谐波进入介质时，波长变为在介质中的波长的两倍，则该简谐波在介质中的传播速度为 。 3、已知一平面简谐波的表达式为 (SI)，则 点处质点的振动方程为_；和两点间的振动相位差为_。 4、一简谐波的波形曲线如右图所示，若已知该时刻质点A向上运动，则该简谐波的传播方向为 ，B、C、D质点在该时刻的运动方向为B ，C ，D 。三、计算题1、一横波沿绳子传播时的波动方程式为x，y的单位为m，t的单位为s。（l）求此波的振幅、波速、频率和波长；（2）求绳子上各质点振动的最大速度和最大加速度；（3）求x=0.2m处的质点在t=1s时的相位，它是原点处质点在哪一时刻的相位？（4）分别画出t=1s，1.25s，1.50s各时刻的波形。2、设有一平面简谐波x，y以m计，t以s计。（1）求振幅、波长、频率和波速。（2）求x=0.1m处质点振动的初相位。3、已知一沿x轴正向传播的平面余弦波在t=1/3s时的波形如右图所示，且周期T=2s。（1）写出O点和P点的振动表达式；（2）写出该波的波动表达式；（3）求P点离O点的距离。练习二一、选择题1、当一平面简谐机械波在弹性媒质中传播时，下