大学物理模拟考试题第三章机械振动

大学物理模拟考试题第三章机械振动一、选择题（每题三分）1、一质点在X轴上作谐振动，振幅A=4cm，周期T=2s。取平衡位置为坐标原点，若t=0时刻质点第一次通过x=2cm处，且向x轴正方向运动，则质点第二次通过x=2cm处的时刻为（）。（A）1s(B)4/3s(C)2/3s(D)2s2、一弹簧振子作简谐振动，总能量为E，如果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，则它的总能量变为（）。（A）E/4(B)E/2(C)4E(D)2E3、如图12-12所示，用余弦函数描述一简谐振动。已知振幅为A，周期为T，初相3/1，则振动曲线为（）。4、已知某简谐的振动曲线如图12-13所示，则此简谐振动的振动方程为（）。（A）x=2cos(2t／3+2/3)（B）x=2cos(2t/3-/3)(C)x=2cos(4t/3+2/3)（D）x=2cos(4t/3-/3)5、一简谐振动曲线如图12-15所示，则振动周期时（）。(A)2.62s(B)2.40s(C)2.20s(D)2.00s6、一个质点作简谐振动，振幅为A，在起始时刻质点的位移为-1/2A，且向X轴的正方向运动，代表此简谐振动的旋转矢量图为（）。7、轻弹簧上端固定，下系一质量为m1的物体，稳定后在m1下边又系一质量为m2的物体，于是弹簧又伸长了△x，若将m2移去，并令其振动，则振动周期为（）。(A)T=gmxm212(B)T=gmxm122(C)T=gmxm2121(D)T=gmmxm)21(228、一劲度系数为k的轻弹簧截成三等份，取出其中的两根，将它们并联，下面挂一个质量为m的物体，如图所示。则振动系数的频率为（）。（A）mk321（B）mk21（C）mk321（D）mk6219、一质量为m的物体挂在劲度系数为k的轻弹簧下面，振动角频率是，若把此弹簧分割成两等份，将物体m挂在分割后的一根弹簧上，则振动角频率是（）（A）2（B）2(C）2（D）210、一质点做简谐振动，周期为T，质点由平衡位置向x轴负方向运动时，由平衡位置到二分之一最大位移这段路程所需要时间为（）（A）T/4（B）T/6(C)T/8(D)T/12二、填空题（每空三分）1.一质点做简谐振动，周期为T，当它由平衡位置x轴向正方向运动时，从二分之一最大位移处到最大位移处所需要的最短时间为______。2.一质点做简谐振动的位移、速度、加速度都是时间的余弦函数或正弦函数。这三个物理量的振幅_______，周期_______，在同一时刻的位相________。（填入是否相同）3.做简谐振动的小球，速度的最大值为V=3cm/s，振幅为A=2cm。若速度为正最大值时为计时起点，则小球的振动周期为______，加速度的最大值为________，振动表达式为_____________。4.一物块悬挂在弹簧下方，做简谐振动，当这物块位移等于振幅一半时其动能是总能量的__________。（设平衡位置处势能为0），当这物块在平衡位置时弹簧的长度比原长长l，这一振动系统的周期为________________。5、一做简谐振动的振动系统，振子的质量为2kg，系统振动频率为1000hz，振幅为0.5cm，则其振动能量为_______________。三、计算题（本题10分）质量为2kg的质点，按方程x=0.2sin[5t-(π∕6)](SI)沿着x轴振动，求：（1）t=0时，作用于质点力的大小：（2）作用于质点的力的最大值和此时质点的位置。四、计算题（本题10分）一物体在光滑水平面上作简谐振动，振幅是12cm，在具平衡位置6cm处速度是24cm/s，求（1）周期T:（2）当速度是12cm/s时的位移。五、计算题（本题10分）沿x轴作简谐振动的弹簧振子，已知振动物体的最大位移为Xm=0.5m时最大恢复力为Fm=2.0N，最大速度Vm=1.0πm/s；当t=0时振动物体处于平衡位置，且速度与x轴方向相同。求：（1）振动系统的总能量：（2）振动方程六、计算题（本题10分）两个同方向简谐振动的方程分别为：x1=5×0.01cos(10t+π∕4)x2=6×0.01cos(10t-3π∕4)(SI)求合振动方程模拟题答案一、选择题：1、C2、C3、D4、D5、B6、D7、A8、D9、B10、D二、填空题：1、T/62、不同，相同，不同。3、34s,4.5cm/s2,x=2cos(1.5t-0.5)4、3/42gl5、100^2三、（1）解:F=mav=0.2×5cos(5t-π∕6)a=-5sin(5t-π∕6)当t=0时，a=5∕2F=ma=5N(2)F=ma=-10sin(5t-π∕6)所以Fmax=10此时，sin(5t-π∕6)=±1x=±0.2四、(1)解：设振动方程为：x=Acos(wt+φ)有题可知：A=12㎝6=12cos(wt+φ)24=-12wsin(wt+φ)所以cos(wt+φ)=1∕2sin(wt+φ)=-3／2W=2×2／3=43／3T=2π／w=3π／2(2)v=-Awsin(wt+φ)12=-12×43／3sin(wt+φ)代入解得sin(wt+φ)=-3／4cos(wt+φ)=±13／4X=Acos(wt+φ)=±313cm五、（1）解：F=-kxFmax=kXmaxk=4E=1∕2kA*A=1∕2×4×0.25=0.5(2)当t=0时，震动的矢量图如图：Vm=Aw=1.0πm/sw=2π/sφ0=-π∕2振动方程为x=0.5cos(2πt-π∕2)六、解：由题可知：A1=5×0.01mA2=6×0.01mφ1=π∕4φ2=-3∕4π振动矢量图如图：所以φ=-3π∕4A=A2-A1=1×0.01m所以合振动方程为：x=1×0.01cos(10t-3π∕4)(SI)