第四五章复习题

第四章、第五章复习题一．选择题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时刻质点第一次通过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（）。A1sB32sC34sD2s2．一圆频率为ω的简谐波沿X轴的正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，则t=0时刻，X轴上各点的振动速度υ与X轴上坐标的关系图应（）。3．图示一简谐波在t=0时刻的波形图，波速υ=200m/s，则图中O点的振动加速度的表达式为（）。)22cos(4.0)2cos(4.0)23cos(4.0)2cos(4.02222taDtaCtaBtaAoX(m)Y(m)0.1200100UAo12X(m)Y(m)Ut=0的波形ωA1oX(m)υ(m/s)AωA1oX(m)υ(m/s)B-ωA1oX(m)υ(m/s)C-ωA1oX(m)υ(m/s)D4．频率为100Hz，传播速度为300m/s的平面简谐波，波线上两点振动的相位差为3，则这两点相距（）。A2mB2.19mC0.5mD28.6m5．一平面简谐波在弹性媒质中传播，媒质质元从平衡位置运动到最大位置处的过程中，（）。A它的动能转换成势能B它的势能转换成动能C它从相邻的一段质元获得能量其能量逐渐增大D它把自己的能量传给相邻的一段质元，其能量逐渐减小6．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位相总是比波源的位相滞后D在波传播方向上的任一质点振动位相总是比波源的位相超前7．一质点作简谐振动，周期为T，当它由平衡位置向X轴正方向运动时，从二分之一最大位移处到最大位移处这段路程所需要的时间为（）。A4TB12TC6TD8T8．在波长为λ的驻波中两个相邻波节之间的距离为（）。AλB3λ/4Cλ/2Dλ/49．在同一媒质中两列相干的平面简谐波的强度之比421II是，则两列波的振幅之比是：（）A21AA4B21AA2C21AA16D21AA4110．有二个弹簧振子系统，都在作振幅相同的简谐振动，二个轻质弹簧的劲度系数K相同，但振子的质量不同。则二个振动系统的机械能是（）。A振子质量大的振动的机械能大B振子质量小的振动的机械能大C二个系统的机械能相同D不能判断11．两质点1和2均沿X轴作简谐振动，振幅分别为A1和A2。振动频率相同。在t=0时，质点1在平衡位置向X轴负向运动，质点2在22A处向X轴正向运动，两质点振动的相位差12为（）。A65B61C61D6512．一平面简谐波的表达式为)()52(3cos1023SIxty，它表示了该波（）。X(cm)t(s)A振幅为20cmB周期为0.5sC波速为0.4m/sD沿X轴正方向传播13.一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()。A7/16B9/16C11/16D13/16E15/1614.同一弹簧振子按图示的a.b.c三种方式放置，它们的振动周期分别为Ta,Tb,Tc（摩擦力都忽略不计），则三者之间的关系为：（）。ATa=Tb=TcBTaTbTcCTaTbTcDTaTbTc15.“1”、“2”两个谐振动的周期相同，振动图线如图所示，则有：（）。A、“1”比“2”的相位超前π/2B、“1”比“2”的相位落后π/2C、“1”比“2”的相位超前πD、“1”比“2”的相位落后π16、图示表示一谐振子的位移-时间曲线。1）振子速度为零的时刻是（）。A、0B、2C、4D、62）振子加速度最大的时刻是（）。A、0B、2C、4D、63）对于t=6s，下列陈述中，正确的是（）。A、质点的加速度最小B、质点的势能最小C、质点的动能最小D、质点的速度最小。17、一物体作简谐振动，振动方程为)4cos(tAx。在t=T/4（T为周期）时，物体的加速度为（）。2222321D321221B221AACAAA20、弹簧振子沿x轴作振幅为A的谐振动，其动能和势能相等的位置是：（）A23DA22C2B0xxAxxAotx15题图16题图212468100-1021、在t=0时，一用余弦函数表示的、沿x轴正方向传播的平面简谐波的波形如图，则在O点处质点振动的初相位是（）。A、0B、π/2C、3π/2D、π22、一平面余弦波波源的周期为T=0.5s，它所激发的波的振幅为0.1m，波长为10m，取波源振动的位移恰取正方向最大时开始计时，波源所在处为原点，沿波传播方向为x=λ/2处质点振动的表达式：（）。m)2cos(1.0Dm)](4cos[1.0Cm)2/2cos(1.0Bm)4cos(1.0Atytytyty23、一平面简谐波的方程为)(2cosxtAy[SI]，在t=1时刻，x1=3λ/4，x2=λ/4两点处介质质点速度之比是（）。A、1B、-1C、3D、1/324、频率为50Hz的波，其波速为350m·s-1,在同一波线上相位差为600的两点间的距离为（）。A、2.4mB4.8mC3.6mD1.2m25、一平面余弦波沿x轴向右传播，在t=0时，O点处于平衡位置向下运动，P点的位移为+A/2，向上运动（向上为正），A为振幅。P点在O点右方，且OP=10cm＜λ，则该波的波长为（）。A、20cmB、120cmC、12cmD、120/5cm27、两列相干波沿同一直线反向传播形成驻波，则两相邻波节之间各点的相位及振幅之间的关系为（）。A、振幅全相同，相位全相同B、振幅不全相同，相位全相同C、振幅全相同，相位不全相同D、振幅不全相同，相位不全相同29、下列几种说法，正确的是（）。A、声波能够在真空中传播B、波动的周期与波源振动的周期数值相同C、机械波通过不同媒质时，波长，波速要改变，且频率也变D、波动过程中体积元的总能量不随时间变化30、下列几种说法，正确的是（）。A、介质中波速，所以可用提高频率的方法，提高波速B、在两列波发生干涉时无能量损失，只是能量在干涉区域的分布改变了oX(m)Y(m)UC、驻波中质点相位分布的特点是：相邻两波节之间的各点相位相同；波节两侧各点的相位相反D、驻波中，波节处体积元的能量恒为零31、波函数是：)(cosuxtAyA、横波的波函数；B、纵波的波函数；C、既是纵波双是横波的波函数；D、不能确定；二．填空1．一质点沿X轴作简谐振动，振动范围的中心点为X轴的原点，已知周期T，振幅为A。若t=0时质点过x=0处且朝X轴正方向运动，则振动方程x=。若t=0时质点处于x=A/2处且向X轴负方向运动，则振动方程x=。2．一个余弦横波以速度U沿X轴正方向传播，t时刻波形曲线如图所示，分别指出图中A、B、C各质点在该当时刻的运动方向。A；B；C。3．图示一简谐波在t=0和t=T/4（T为周期）时的波形图，试另画出P质点的振动曲线。4．用40N的力拉一轻弹簧，可使其伸长20cm，此弹簧下面应该挂kg的物体才能使弹簧振子作简谐振动的周期为T=0.2π(s)。5．一简谐振动曲线如右上图所示，试由图确定在t=2秒时刻质点的位移为，速度为。6．一平面简谐波的表达式为)()527(2cos4SIxty，则在t=0时，离坐标原点最近的波峰位置x=m，在t=0.2s时，该波峰的位置x=m。8．将质量为0.2kg的物体，系于倔强系数K=19N/m的竖直悬挂的弹簧的下端。假定在弹簧不变形的位置将物体由静止释放，然后物体作简谐振动，则振动频率为，振幅为。PtYUCABoXYA-APoXYt=0X(cm)6o1234t(s)612、一个弹簧振子的振幅增加到原来的两倍时，下列物理量的变化分别是：最大速度，最大加速度，振动能量，振动频率。14、作谐振动的小球，速度的最大值为vm=3cm·s–1，振幅为A=2cm。则：小球振动的周期为，加速度的最大值为。16、竖直悬挂着的弹簧振子的周期为2s，若将物体质量增加2.0kg后，周期变为3.0s，则物体原来的质量为。17、有两个谐振动：x1=A1cosωt，x2=A2sinωt，且有A1＜A2。则其合成振动的振幅为。21.一简谐运动曲线如图所示，试由图确定在t=2s时刻质点的位移为，速度为。23、在波传播路程上有A、B两点，媒质的质点都作简谐振动，B点的相位比A点落后300。已知A、B之间的距离为2.0厘米，振动周期为2.0秒。问波速=，波长=。24、一个平面简谐波，波源在x0处，振动表达式为tAycos，波速，当波传到x1处时，x1处质点的振动比波源落后时间，相位滞后，x1处振动表达式为。26、有一平面简谐波2)40(20cosxtAy沿轴x传播，则mx151处的相位比mx162处的相位。27、一横波沿绳子传播时的波动方程为)()410cos(05.0SIxty，则绳子上各质点振动时的最大速度为，最大加速度为。三、判断题：2、（）若物体受到一个总是指向平衡位置的合力，则物体必然作振动，但不一定是简谐振动。3、（）简谐振动过程是能量守恒的过程，因此，凡是能量守恒的过程就是简谐振动。6、下列关于波长的说法是否正确：xt246-6（1）（）在波的传播方向上相邻两个位移相同点的距离。（2）（）在波传播方向上相邻两个运动速度相同点的距离。（3）（）在波传播方向上相邻两个振动相位相同点的距离。7、当一平面简谐机械波在弹性介质中传播时，下述各结论是否正确：（1）（）介质质元的振动动能最大时，其弹性势能减小，总的机械能守恒；（2）（）介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；（3）（）介质质元的振动动能和弹性势能的相位在任意时刻都相同，但二者的数值不相同；（4）（）介质质元在其平衡位置处的弹性势能最大。8、（）波在介质中传播时，介质元的动能和势能具有相同的位相，而弹簧振子的动能和势能却没有这样的特点。四、计算题1、写出(a)，(b)位移时间曲线对应的谐振动表达式。2、一质点沿x轴作简谐振动，其振幅为0.24m，周期为2.0s，当t=0时，质点对平衡位置的位移为+0.12m，此时质点向x轴负向运动，求：（1）简谐振动的初相位，及振动表达式；（2）t=1.0s时，质点的位置、速度、加速度；（3）从初始时刻开始第一次通过平衡位置的时刻。5、一平面简谐波的波动表达式为1010cos01.0xty（SI）求：（1）该波的波速、波长、周期和振幅；（2）x=10m处质点的振动方程及该质点在t=2s时的振动速度；（3）x=20m,60m两处质点振动的相位差。9、当行波通过波线上各在x1=0和x2=1m处两点时，这两点横向振动分别为ty3sin2.01(×10-2m)(×10-2m)(s)(s)（SI），)83sin(2.02ty（SI）.求：频率、波长、波速及波向哪个方向传播。10、频率为500Hz的波，其波速为350m/s。求（1）相位差为600的两点相距多远？（2）在某点，时间间隔为10-3s的两个位移，其相位差为若干？第四、五章复习题答案：一、选择题1B2D3D4C5D6C7C8C9B10C11D12C13E14A15B16(1)A、C（2）A、C（3）A、B17B20C21B22A23B24D25D27B29B30B、C31C二、填空1．)32cos()22cos(tTAxtTAx2.向下；向上；向上3．4.25.0;-3π(cm/s);6.2,98.1.55Hz;0.103m;12.2倍，2倍，4倍，不变14.,scm4.5,s342-16．1.6kg17．2221AA21.0，3πm.s-123、12厘米/秒，24厘米24、)(01xx；)(01xx；))(cos(01xxtAyYTtA26、超前227、2