物理振动和机械波习题- 给学生

1、第4章 振动与波动一、选择题1. 在简谐振动的运动方程中，振动相位的物理意义是 (A) 表征了简谐振子t时刻所在的位置 (B) 表征了简谐振子t时刻的振动状态 (C) 给出了简谐振子t时刻加速度的方向 (D) 给出了简谐振子t时刻所受回复力的方向 2. 一质点作简谐振动, 振动方程为 则在(T为振动周期) 时, 质点的速度为 (A) (B) (C) (D) 3. 一质点以周期T作简谐振动, 则质点由平衡位置正向运动到最大位移一半处的最短时间为 (A) (B) (C) (D) 4. 有一谐振子沿x轴运动, 平衡位置在x = 0处, 周期为T, 振幅为A，t = 0时刻振子过处向x轴正方向运动,

2、则其运动方程可表示为 (A) (B) (C) (D) 5. 当一质点作简谐振动时, 它的动能和势能随时间作周期变化如果是质点振动的频率, 则其动能变化的频率为 (A) (B) (C) (D) 6. 两个同方向、同频率、等振幅的谐振动合成, 如果其合成振动的振幅仍不变, 则此二分振动的相位差为 (A) (B) (C) (D) 7. 关于波，下面叙述中正确的是 (A) 波动方程中的坐标原点一定要放在波源位置(B) 机械振动一定能产生机械波(C) 质点振动的周期与波的周期数值相等(D) 振动的速度与波的传播速度大小相等8. 已知一平面余弦波的波动方程为, 式中 x 、y均以cm计则在同一波线上, 离

3、x = 5 cm最近、且与 x = 5 cm处质元振动相位相反的点的坐标为 (A) 7.5 cm (B) 55 cm (C) 105 cm (D) 205 cm9. 一简谐波沿Ox轴正方向传播，t0时刻波形曲线如图4-1-56所示，其周期为2 s则P点处质点的振动速度v与时间t的关系曲线为 10. 两初相位相同的相干波源, 在其叠加区内振幅最小的各点到两波源的波程差等于 (A) 波长的偶数倍 (B) 波长的奇数倍(C) 半波长的偶数倍 (D) 半波长的奇数倍11. 两列完全相同的余弦波左右相向而行, 叠加后形成驻波下列叙述中, 不是驻波特性的是 (A) 叠加后, 有些质点始终静止不动(B) 叠

4、加后, 波形既不左行也不右行(C) 两静止而相邻的质点之间的各质点的相位相同(D) 振动质点的动能与势能之和不守恒12. 方程为m和m的两列波叠加后, 相邻两波节之间的距离为 (A) 0.5 m (B) 1 m (C) m (D) 2 m 二、填空题1. 一质点沿x轴作简谐振动，平衡位置为x轴原点，周期为T，振幅为A(1) 若t = 0 时质点过x = 0处且向x轴正方向运动，则振动方程为x = (2) 若t = 0时质点在处且向x轴负方向运动，则质点方程为x = 2. 一个作简谐振动的质点,其谐振动方程为(SI)它从计时开始到第一次通过负最大位移所用的时间为 3. 如果两个同方向同频率简谐振

5、动的振动方程分别为cm和cm, 则它们的合振动振幅为 4. 已知一入射波的波动方程为(SI), 在坐标原点x = 0处发生反射, 反射端为一自由端则对于x = 0和x = 1 m的两振动点来说, 它们的相位关系是相位差为 5. 如图4-2-22所示，一平面简谐波沿Ox轴正方向传播，波长为，若点处质点的振动方程为，则点处质点的振动方程为 ，与点处质点振动状态相同的那些点的位置是 6. 如图4-2-26所示，和为同相位的两相干波源，相距为L，P点距为r；波源在P点引起的振动振幅为，波源在P点引起的振动振幅为，两波波长都是，则P点的振幅A 三、计算题1. 一质量为10 g的物体在x方向作简谐振动，振

6、幅为24 cm，周期为4 s当=0时该物体位于x = 24 cm处求：(1) 当=0.5 s时物体的位置及作用在物体上力的大小(2) 物体从初位置到12 cm处所需的最短时间，此时物体的速度2. 如图4-3-20所示为一平面简谐波在t0时刻的波形图，设此简谐波的频率为250 Hz，且此时质点P的运动方向向下，求(1) 该波的波动方程(2) 在距原点O为100 m处质点的振动方程与振动速度表达式3. 如图4-3-29所示，一圆频率为、振幅为A的平面简谐波沿x轴正方向传播，设在 t = 0时刻该波在原点O处引起的振动使介质元由平衡位置向y轴的负方向运动M是垂直于x轴的波密介质反射面已知， (为该波波长)；设反射波不衰减，求：(1) 入射波与反射的波动方程；(2) P点的振动方程又由图可知，波动方程为 (SI)(2) 将x100m代入上式，得该处的振动方程(SI)振动速度表达式为(SI)将代入上式，得该处的振动方程 (SI)振动速度表达式为 (SI)3.