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1、大学物理大学物理大学物理大学物理大学物理作业五参考解答大学物理作业五参考解答一、选择题一、选择题 答案：B1、一质点作简谐振动，振动方程为 ，当 （T为周期）时，质点的速度为 (A) (B) (C) (D)大学物理大学物理大学物理大学物理2、对一个作简谐振动的物体，下列哪种说法是正确的（A）物体处在最大正位移处，速度和加速度亦为最大值； （B）物体位于平衡位置时，速度和加速度亦为0；（C）物体位于平衡位置时，速度最大，加速度为0； （D）物体在最大负位移处，速度最大，加速度为0。答案：C大学物理大学物理大学物理大学物理、一个质点作简谐振动，振幅为4cm，周期为2s，取平衡位置为坐标原点，若t=
2、0时刻质点第一次通过x=-2cm处，且向x轴正方向运动，则质点第二次经过x=-2cm处时刻为：（A）1s； （B）2s /3； （C）4s /3； （D）2s。答案：Cx大学物理大学物理大学物理大学物理4、 两个同周期简谐振动曲线如图所示x1的相位比x2的相位 (A) 落后 (B) 超前 (C) 落后 (D) 超前答案：BOx1x2大学物理大学物理大学物理大学物理5、竖直弹簧振子，简谐振动周期为T，将小球放入水中，水的浮力恒定，其他阻力不计，若使振子沿竖直方向振动起来，则 （A）振子仍作简谐振动，但周期小于T； （B）振子仍作简谐振动，但周期大于T；（C）振子仍作简谐振动，且周期等于T； （D
3、）振子不再作简谐振动。答案：C大学物理大学物理大学物理大学物理答案：D（A）振幅为1，初相为（B）振幅为7，初相为（C）振幅为1，初相为（D）振幅为1，初相为6、一质点同时参与两个在同一直线上的谐振动，振动方程分别为 和 ,则关于合振动有结论 :大学物理大学物理大学物理大学物理答案：B7、一轻弹簧，上端固定，下端挂有质量为m的重物，其自由振动的周期为T今已知振子离开平衡位置为x时，其振动速度为v，加速度为a则下列计算该振子劲度系数的公式中，错误的是： (A) (B) (D) (C) 大学物理大学物理大学物理大学物理8、把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开，使摆线与竖直方向成一微小角度 ，然后由
4、静止放手任其振动，从放手时开始计时若用余弦函数表示其运动方程，则该单摆振动的初相为 (A) (B) (C) 0 (D) 答案：C大学物理大学物理大学物理大学物理二、填空题 1、 一弹簧振子作简谐振动，总能量为E1，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E2变为 。 2 若两个同方向不同频率的谐振动的表达式分别为 和 ，则它们的合振动频率为 ，每秒的拍数为 。大学物理大学物理大学物理大学物理3、 一弹簧振子作简谐振动，其振动曲线如图所示。则它的周期T=_ ，其余弦函数描述时初相位 _ 。 x图2o大学物理大学物理大学物理大学物理4、一质点作简谐振动，速度最大值v
5、m = 5 cm/s，振幅A = 2 cm若令速度具有正最大值的那一时刻为t = 0，则振动表达式为_ x大学物理大学物理大学物理大学物理6、质量为m的物体和一轻弹簧组成弹簧振子其固有振动周期为T，当它作振幅为A的自由简谐振动时，其振动能量E= 。5、两个同方向的简谐振动曲线如图所示合振动的振幅为_ ，合振动的振动方程为_图3大学物理大学物理大学物理大学物理7、一物体作简谐振动，振动方程为 则该物体在t = 0时刻的动能与t = T/8（T为振动周期）时刻的动能之比为：_。8、两个同方向同频率的简谐振动，其合振动的振幅为0.2m，合振动的位相与第一个简谐振动的位相差为/6，若第一个简谐振动的振
6、幅为 m，则第二个简谐振动的振幅_ m，第一、二两个简谐振动的位相差为_ 。 大学物理大学物理大学物理大学物理1、如图所示，质量为0.01kg的子弹，以500m/s的速度射入并嵌在木块中，同时使弹簧压缩并作简谐振动，设木块的质量为4.99kg，弹簧的劲度系数为 ，若以弹簧原长时物体所在处为坐标原点，向右为正方向，子弹和木块一起开始运动时刻为计时起点，求简谐振动方程。解：解： 子弹射入木块过程子弹射入木块过程,水平水平方向动量守恒方向动量守恒, 设子弹嵌入后设子弹嵌入后两者共同速度为两者共同速度为v，则，则 ：简谐振动能量守恒三、计算题 大学物理大学物理大学物理大学物理大学物理大学物理大学物理大
7、学物理解： (1)法一:2、一弹簧振子沿x轴作简谐振动，已知振动物体最大位移为xm=0.4m，最大恢复力为Fm=0.8N，最大速度为 ，又知t=0的初位移为+0.2m，且初速度与所选x轴方向相反。（1）求振动能量。（2）求此振动的表达式。大学物理大学物理大学物理大学物理(1)法二:(2) 大学物理大学物理大学物理大学物理3、一轻质弹簧一端固定，另一端由跨过一滑轮的轻绳连接两个质量均为m的物体A和B，弹簧倔强系数为k,滑轮的转动惯量为I、半径为R、滑轮和绳之间无相对滑动，且轮轴间无摩擦阻力，系统原先处于静止状态，现将A、B间的细线剪断，以此作为计时起点，以平衡位置作为x坐标原点，x轴正向竖直向下
8、。求：（1）从动力学角度分析物体A是否作谐振动；（2）求系统的 、A及初位相 。解解：（）细线剪断前（）细线剪断前A，B处于平衡状态，设弹簧伸处于平衡状态，设弹簧伸长量为长量为b,则有则有图5大学物理大学物理大学物理大学物理设细线剪断后，设细线剪断后，A处于平衡状处于平衡状态时，弹簧的伸长量为态时，弹簧的伸长量为d，则则以此平衡位置作为坐标原点，以此平衡位置作为坐标原点，当当A在坐在坐x处时，由牛顿运动定处时，由牛顿运动定律和转动定律有：律和转动定律有：m大学物理大学物理大学物理大学物理即：即：故此振动系统作简谐振动。故此振动系统作简谐振动。（2）依题意，依题意， 时时 ： ， 大学物理大学物理大学物理大学物理大学物理大学物理大学物理大学物理解解：（）：（） 、 有两个同方向、同频率的简谐振动，它们的振动表式为：，（SI制）（1）求它们合成振动的振幅和初相位。（2）若另有一振动，问为何值时，的振幅为最大，最大为何值；为何值时，的振幅为最小，最小为何值。大学物理大学物理大学物理大学物理（2） 两振动同向时合振动振幅最大最小振幅为最大振幅为两振动反向时合振动振幅最小
