《2012-2013 第一学期 大学物理(下) 作业》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2012-2013 第一学期 大学物理(下) 作业（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1第第9章章 振动振动 作作 业业一、教材：选择填空题一、教材：选择填空题 15；计算题：；计算题：13，14，18二、附加题二、附加题（一）（一） 、选择题、选择题 1、一沿、一沿 x 轴作简谐振动的弹簧振子，振幅为轴作简谐振动的弹簧振子，振幅为 A，周期为，周期为 T，振动方程用余弦函，振动方程用余弦函数表示，如果该振子的初相为数表示，如果该振子的初相为，则，则 t=0 时，质点的位置在：时，质点的位置在： 34(A)过过处，向负方向运动；处，向负方向运动； (B) 过过处，向正方向运动；处，向正方向运动；Ax21Ax21(C) 过过处，向负方向运动；处，向负方向运动；(D) 过过处，向正
2、方向运动。处，向正方向运动。Ax21Ax212、一物体作简谐振动，振动方程为：、一物体作简谐振动，振动方程为：x=Acos( t+ /4 )在在t=T/4(T为周期为周期)时刻，时刻，物体的加速度为：物体的加速度为： (A) (B) (C) (D) .222A222A232A232A（二）（二） 、计算题、计算题1、一物体沿、一物体沿 x 轴做简谐运动，振幅轴做简谐运动，振幅 A = 0.12m，周期，周期 T = 2s当当 t = 0 时，物体时，物体 的位移的位移 x 0= 0.06m，且向，且向 x 轴正向运动求轴正向运动求:(1)此简谐运动的运动方程；此简谐运动的运动方程；(2)t =
3、 T/4 时物体的位置、速度和加速度；时物体的位置、速度和加速度； 2、一物体沿、一物体沿 x 轴做简谐运动，振幅轴做简谐运动，振幅 A = 10.0cm，周期，周期 T = 2.0s当当 t = 0 时，时， 物体的位移物体的位移 x 0= -5cm，且向，且向 x 轴负方向运动求轴负方向运动求:(1)简谐运动方程；简谐运动方程；(2)t = 0.5s 时，物体的位移；时，物体的位移；(3)何时物体第一次运动到何时物体第一次运动到 x = 5cm 处？处？(4)再经过多少时间物再经过多少时间物 体第二次运动到体第二次运动到 x = 5cm 处？处？ 3、一物体沿、一物体沿 x 轴做简谐振动，
4、振幅轴做简谐振动，振幅 A = 0.12m，周期，周期 T = 2s当当 t = 0 时，物体时，物体 的位移的位移 x = 0.06m，且向，且向 x 轴正向运动求：轴正向运动求： (1)此简谐振动的表达式；此简谐振动的表达式； (2)t = T/4 时物体的位置、速度和加速度；时物体的位置、速度和加速度； (3)物体从物体从 x = -0.06m，向，向 x 轴负方向运动第一次回到平衡位置所需的时间轴负方向运动第一次回到平衡位置所需的时间4、由质量为、由质量为 M 的木块和倔强系数为的木块和倔强系数为k的轻弹簧组成一在光滑水平台上运动的的轻弹簧组成一在光滑水平台上运动的谐振子，如图所示，开
5、始时木块静止在谐振子，如图所示，开始时木块静止在O点，一质量为点，一质量为m 的的子弹以速率子弹以速率v0沿水平方向射入木块并嵌在其中，然后沿水平方向射入木块并嵌在其中，然后木块木块(内有子弹内有子弹)作谐振动，若以子弹射入木块并嵌在作谐振动，若以子弹射入木块并嵌在木块中时开始计时，求系统的运动方程。木块中时开始计时，求系统的运动方程。 k M v0 m x O 2第第10章章 波动波动 作作 业业一、教材：选择填空题一、教材：选择填空题 15；计算题：；计算题：12，13，14， 21，30二、附加题二、附加题（一）（一） 、选择题、选择题1、一平面简谐波的波动方程为、一平面简谐波的波动方程
6、为 y = 0.1cos(3 t x+ ) (SI)t = 0 时的波形曲线时的波形曲线如图如图 18.1 所示，则：所示，则： (A) O 点的振幅为点的振幅为0.1m (B) 波长为波长为 3m (C) a、b两点间相位差为两点间相位差为 /2 (D) 波速为波速为 9m/s 2、某平面简谐波在、某平面简谐波在 t = 0.25s 时波形如图时波形如图 19.1 所示所示,则该波的波函数为则该波的波函数为: (A) y = 0.5cos4 (tx/8) /2 (cm) .(B) y = 0.5cos4 (t + x/8) + /2 (cm) .(C) y = 0.5cos4 (t + x/
7、8) /2 (cm) .(D) y = 0.5cos4 (tx/8) + /2 (cm) .3、一平面简谐波在、一平面简谐波在时刻的波形曲线如图所示时刻的波形曲线如图所示 ，则，则 O 点的振动初位相为：点的振动初位相为： 0t23)(;)(;21)(; 0)(DCBA4、一平面简谐波、一平面简谐波 ，其振幅为，其振幅为 A ，频率为，频率为 ，波沿，波沿 x 轴正方向传播轴正方向传播 ，设，设时时vtt0 刻波形如图所示刻波形如图所示 ，则，则 x=0 处质点振动方程为：处质点振动方程为： ; )(2cos)(;2)(2cos)(;2)(2cos)(;2)(2cos)(0000ttvAyDt
8、tvAyCttvAyBttvAyA5、关于产生驻波的条件、关于产生驻波的条件,以下说法正确的是：以下说法正确的是： ux (m)y (m) O0.10.1abOy(cm)x(cm)t=0.25s0.5u=8cm/s)3(选择题)4(选择题3(A) 任何两列波叠加都会产生驻波；任何两列波叠加都会产生驻波；(B) 任何两列相干波叠加都能产生驻波；任何两列相干波叠加都能产生驻波；(C) 两列振幅相同的相干波叠加能产生驻波；两列振幅相同的相干波叠加能产生驻波；(D) 两列振幅相同，在同一直线上沿相反方向传播的相干波叠加才能产生驻波两列振幅相同，在同一直线上沿相反方向传播的相干波叠加才能产生驻波.二、计
9、算题二、计算题 1、如图所示、如图所示 ，一平面简谐波沿，一平面简谐波沿 ox 轴传播轴传播 ，波动方程，波动方程为为 ，求：，求：1）P 处质点的振动方程；处质点的振动方程；)(2cosxvtAy2）该质点的速度表达式与加速度表达式）该质点的速度表达式与加速度表达式 。2、一列简谐波沿、一列简谐波沿 x 轴正向传播，轴正向传播， 在在 t1 = 0s，t2 = 0.25s 时刻的波形如图所示时刻的波形如图所示 求：（求：（1）P 点的振动表达式；点的振动表达式； （2）波动方程；）波动方程； 3、 一平面简谐波在媒质中以速度为一平面简谐波在媒质中以速度为 u = 0.2ms-1沿沿 x 轴正
10、向传播，已知波线上轴正向传播，已知波线上A 点（点（xA = 0.05m）的振动方程为）的振动方程为0.03cos(4)2Ayt(m)求：（求：（1）简谐波的波动方程；（）简谐波的波动方程；（2）x = -0.05m 处质点处质点 P 处的振动方程处的振动方程4、 两相干波源两相干波源 S1与与 S2相距相距 5m，其振幅相等，频率都是，其振幅相等，频率都是 100Hz，位相差为，位相差为 ；波在媒质中的传播速度为；波在媒质中的传播速度为 400ms-1，试以，试以 S1S2 连线为坐标轴连线为坐标轴 x，以，以 S1S2连线中点为原点，求连线中点为原点，求 S1S2之间因干涉而静止的各点的坐
11、标之间因干涉而静止的各点的坐标5、 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440 Hz，当火，当火车驰过他身旁之后，他听到的汽笛声的频率为车驰过他身旁之后，他听到的汽笛声的频率为392 Hz，则火车行驶的速度为多，则火车行驶的速度为多大？已知空气中的声速为大？已知空气中的声速为330 m/s 第第11章章 光学光学 作作 业业一、教材：一、教材：选择填空题选择填空题 16；计算题：；计算题：12，14，21，22，25（问题（问题（1） 、 （2） ） ，26， 32，35二、附加题二、附加题（一）（一） 、选择题、选择题1、
12、一束波长为一束波长为 的单色光由空气入射到折射率为的单色光由空气入射到折射率为 n 的透明薄膜上的透明薄膜上,要使透射光要使透射光Px/my/m0.2Ot1=00.45t2=0.25xS1xS2Ol4得到加强得到加强,则薄膜的最小厚度应为则薄膜的最小厚度应为(A) /2； (B) /2n； (C) /4； (D) /4n.2、波长、波长 = 5000 的单色光垂直照射到宽度的单色光垂直照射到宽度 a = 0.25 mm 的单缝上的单缝上,单缝后面放单缝后面放置一凸透镜置一凸透镜,在凸透镜的焦面上放置一屏幕在凸透镜的焦面上放置一屏幕,用以观测衍射条纹用以观测衍射条纹,今测得屏幕上中今测得屏幕上中
13、央条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离为央条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离为 d = 12 mm ,则凸则凸透镜的焦距为透镜的焦距为 (A) 2m. (B) 1m. (C) 0.5m. (D) 0.2m. (E) 0.1m. 3、一束由自然光和线偏光组成的复合光通过一偏振片、一束由自然光和线偏光组成的复合光通过一偏振片,当偏振片转动时当偏振片转动时,最强的最强的透射光是最弱的透射光光强的透射光是最弱的透射光光强的 16 倍倍,则在入射光中则在入射光中,自然光的强度自然光的强度 I1和偏振光的和偏振光的强度强度 I2之比之比 I1:I2为为(A) 2:15. (B
14、) 15:2. (C) 1:15. (D) 15:1.（二）（二） 、计算题、计算题 1、在双缝干涉实验中，单色光源、在双缝干涉实验中，单色光源 S 到两缝到两缝 S1、S2的距离分别为的距离分别为 l1、l2， 并且并且为入射光的波长，双缝之间的距离为入射光的波长，双缝之间的距离,321ll 为为 d， 双缝到屏幕的距离为双缝到屏幕的距离为 D，如图，求：，如图，求：(1)零级明纹到屏幕中央零级明纹到屏幕中央O点的距离；点的距离；(2)相邻明条纹间的距离。相邻明条纹间的距离。 2、折射率为、折射率为1.50的两块标准平板玻璃间形成一个劈的两块标准平板玻璃间形成一个劈尖，用波长尖，用波长 =
15、500.4nm的单色光垂直入射，产生等厚干涉条纹当劈尖内充满的单色光垂直入射，产生等厚干涉条纹当劈尖内充满n = 1.40的液体时，相邻明纹间距比劈尖内是空气时的间距缩小的液体时，相邻明纹间距比劈尖内是空气时的间距缩小l = 0.1mm，求，求劈尖角劈尖角应是多少？应是多少？3、一玻璃片（、一玻璃片（n = 1.50）表面附有一层油膜（）表面附有一层油膜（n = 1.30） ，今用一波长可连续变化的单色光束垂直，今用一波长可连续变化的单色光束垂直照射油膜上，观察到当波长为照射油膜上，观察到当波长为1 = 400nm时，反时，反5射光干涉相消；当波长增加到射光干涉相消；当波长增加到2 = 560nm时，反射光再次干涉相消，中间无其时，反射光再次干涉相消，中间无其他波长的反射光消失，求油膜的厚度他波长的反射光消失，求油膜的厚度4、用一束具有两种波长、用一束具有两种波长的平行光垂直入射在光栅上，发的平行光垂直入射在光栅上，发nm400,nm60021
