大学物理练习题完整答案课件

练习（30、31、32）解答第8章机械振动练习（30、31、32）解答第8章机械振动1练习30一、选择题1.C弹簧折半所以2.B—T—T/2练习30一、选择题1.C弹簧折半所以2.B—T—23.B练习30二、填空题A=41.3.B练习30二、填空题A=41.32.反向运动3.反向运动反向运动2.反向运动3.反向运动反向运动4练习30三、计算题1.解：yBoxy••取固定坐标系xoy，坐标原点o在水面上。设货轮静止不动时货轮上的B点恰在水面上o点此时浮力和重力平衡（f=mg）该力与位移成正比方向指向平衡位置则浮力的增量设B点下沉致坐标为y处整理，得练习30三、计算题1.解：yBoxy••取固定坐标系5根据简谐振动的动力学方程，有：满足简谐振动的动力学方程，说明货轮作简谐振动。则：根据简谐振动的动力学方程，有：满足简谐振动的动力学方程，说明62.解：振幅：频率：角频率：周期：初相：①2.解：振幅：频率：角频率：周期：初相：①7②根据：将代入，得：②根据：将代入，得：8一个轻质弹簧竖直悬挂，下端挂一质量为m的物体。今将物体向下拉一段距离后再放开，证明物体将作简谐振动。解：例题1：平衡位置以平衡位置o为原点建坐标此振动为简谐振动一个轻质弹簧竖直悬挂，下端挂一质量为m的物9设m=0.02kg，弹簧的静止形变为l=9.8cm，t=0时，x0=9.8cm，v0=0。写出振动方程。解：接上例题：振动方程为由初条件得由旋转矢量法，取0=0振动方程为：x=9.810-2cos(10t)

m设m=0.02kg，弹簧的静止形变为l=10练习31一、选择题1.B2.（1）D2.（2）B由练习31一、选择题1.B2.（1）D2.（2）B由11解：1、质量为0.01kg的小球与轻弹簧组成谐振系统按的规律运动。求①A、T、φ及

vm、am

。②

Fm

、E、、、何处？③t=5s和t=1s两时刻的相位差。①练习31二、填空题解：1、质量为0.01kg的小球与轻弹簧组成谐振系统按12③即：②：③即：②：132.系统势能等于总能量的一半，即系统动能等于势能。2.系统势能等于总能量的一半，即系统动能等于势能。143.反向运动由图可见3.反向运动由图可见15练习31三、计算题1.解：由旋转矢量图法知：①②③练习31三、计算题1.解：由旋转矢量图法知：①②③162.解：①设当物体处于平衡位置时两弹簧伸长量分别为、向右为x

轴正方向。k1的伸长量为其中只与弹簧性质有关因此证明物体作简谐振动。k2的伸长量为则物体受力为：当物体位移为x

时以平衡位置为坐标原点，则2.解：①设当物体处于平衡位置时两弹簧伸长量分别为17若两弹簧最初都处于原长状态当质点m产生位移x时同样的结果！总之，并联弹簧若两弹簧最初都处于原长状态当质点m产生位移x时同样的18②振动的角频率和振幅分别为:振动方程为:②振动的角频率和振幅分别为:振动方程为:19如图，两根弹簧串联的系统，求组合劲度系数。解：例题2：由虎克定律质点m受力所以，组合弹簧的劲度系数如图，两根弹簧串联的系统，求组合劲度系数。解20练习32一、选择题1.B2.D练习32二、填空题合振动的振幅为5m

，1.合振动的方程为2.合振动的振幅为4×10-2m

，反相位的振动合成，初相位由振幅大的决定。练习32一、选择题1.B2.D练习32213.3.22练习32三、计算题1.解：由：得：则合振动的表达式为：xoA练习32三、计算题1.解：由：得：则合振动的表达232.解：①合振动的振幅为：合振动的初位相满足：则：②当时，即：的振幅最大；xoA2.解：①合振动的振幅为：合振动的初位相满足：则：②当24的振幅最小。当时，即：xo*用旋转矢量表示：的振幅最小。当时，即：xo*用旋转25质量为M的盘子挂在劲度系数为k的轻弹簧下，质量为m的物体从高为h处自由下落，与盘发生完全非弹性碰撞。取m落下后系统的平衡位置为原点,位移向下为正,求物体落入盘后的振动方程。解：例题3：空盘的振动周期为落下重物后振动周期为质量为M的盘子挂在劲度系数为k的轻弹簧下，26（第三象限）（第三象限）27则当物体偏离原点的坐标为x

时,有:图示系统，求振动周期。解：例题4：mk以物体在斜面上静平衡时位置为坐标原点，沿斜面向下为x轴正向，则当物体偏离原点的坐标为x时,有:图示系统，求振动周期。28令：则有：故知该系统是作简谐振动，其振动的周期为：联解得令：则有：故知该系统是作简谐振动，其振动的周期为：联解得29图示系统，不计摩擦。将物体从平衡位置拉下一小距离后放手,求其振动周期。解：例题5：力矩分析建坐标以物体平衡位置为坐标原点，x轴向下图示系统，不计摩擦。将物体从平衡位置拉下一小30轴在同一水平面上的两个相同的圆柱体，两轴间相距2L=0.49m,它们以相同的角速度ω相向转动。一质量为m的木板搁在两圆柱体上，木板与圆柱体之间的滑动摩擦系数为μ=0.1。问木板偏离对称位置后将如何运动？周期为多少？解：例题6：木板受力x向：摩擦力f

1、f2

y向：重力mg支持力FA、FB轴在同一水平面上的两个相同的圆柱体，两轴间相31以两轮中心连线之中点为坐标原点木板质心位于x处时以两轮中心连线之中点为坐标原点32大学物理练习题完整答案课件33能量的方法(t时刻系统的能量)（其它步骤同前）能量的方法(t时刻系统的能量)（其它步骤同前）34练习（30、31、32）解答第8章机械振动练习（30、31、32）解答第8章机械振动35练习30一、选择题1.C弹簧折半所以2.B—T—T/2练习30一、选择题1.C弹簧折半所以2.B—T—363.B练习30二、填空题A=41.3.B练习30二、填空题A=41.372.反向运动3.反向运动反向运动2.反向运动3.反向运动反向运动38练习30三、计算题1.解：yBoxy••取固定坐标系xoy，坐标原点o在水面上。设货轮静止不动时货轮上的B点恰在水面上o点此时浮力和重力平衡（f=mg）该力与位移成正比方向指向平衡位置则浮力的增量设B点下沉致坐标为y处整理，得练习30三、计算题1.解：yBoxy••取固定坐标系39根据简谐振动的动力学方程，有：满足简谐振动的动力学方程，说明货轮作简谐振动。则：根据简谐振动的动力学方程，有：满足简谐振动的动力学方程，说明402.解：振幅：频率：角频率：周期：初相：①2.解：振幅：频率：角频率：周期：初相：①41②根据：将代入，得：②根据：将代入，得：42一个轻质弹簧竖直悬挂，下端挂一质量为m的物体。今将物体向下拉一段距离后再放开，证明物体将作简谐振动。解：例题1：平衡位置以平衡位置o为原点建坐标此振动为简谐振动一个轻质弹簧竖直悬挂，下端挂一质量为m的物43设m=0.02kg，弹簧的静止形变为l=9.8cm，t=0时，x0=9.8cm，v0=0。写出振动方程。解：接上例题：振动方程为由初条件得由旋转矢量法，取0=0振动方程为：x=9.810-2cos(10t)

m设m=0.02kg，弹簧的静止形变为l=44练习31一、选择题1.B2.（1）D2.（2）B由练习31一、选择题1.B2.（1）D2.（2）B由45解：1、质量为0.01kg的小球与轻弹簧组成谐振系统按的规律运动。求①A、T、φ及

vm、am

。②

Fm

、E、、、何处？③t=5s和t=1s两时刻的相位差。①练习31二、填空题解：1、质量为0.01kg的小球与轻弹簧组成谐振系统按46③即：②：③即：②：472.系统势能等于总能量的一半，即系统动能等于势能。2.系统势能等于总能量的一半，即系统动能等于势能。483.反向运动由图可见3.反向运动由图可见49练习31三、计算题1.解：由旋转矢量图法知：①②③练习31三、计算题1.解：由旋转矢量图法知：①②③502.解：①设当物体处于平衡位置时两弹簧伸长量分别为、向右为x

轴正方向。k1的伸长量为其中只与弹簧性质有关因此证明物体作简谐振动。k2的伸长量为则物体受力为：当物体位移为x

时以平衡位置为坐标原点，则2.解：①设当物体处于平衡位置时两弹簧伸长量分别为51若两弹簧最初都处于原长状态当质点m产生位移x时同样的结果！总之，并联弹簧若两弹簧最初都处于原长状态当质点m产生位移x时同样的52②振动的角频率和振幅分别为:振动方程为:②振动的角频率和振幅分别为:振动方程为:53如图，两根弹簧串联的系统，求组合劲度系数。解：例题2：由虎克定律质点m受力所以，组合弹簧的劲度系数如图，两根弹簧串联的系统，求组合劲度系数。解54练习32一、选择题1.B2.D练习32二、填空题合振动的振幅为5m

，1.合振动的方程为2.合振动的振幅为4×10-2m

，反相位的振动合成，初相位由振幅大的决定。练习32一、选择题1.B2.D练习32553.3.56练习32三、计算题1.解：由：得：则合振动的表达式为：xoA练习32三、计算题1.解：由：得：则合振动的表达572.解：①合振动的振幅为：合振动的初位相满足：则：②当时，即：的振幅最大；xoA2.解：①合振动的振幅为：合振动的初位相满足：则：②当58的振幅最小。当时，即：xo*用旋转矢量表示：的振幅最小。当时，即：xo*用旋转59质量为M的盘子挂在劲度系数为k的轻弹簧下，质量为m的物体从高为h处自由下落，与盘发生完全非弹性碰撞。取m落下后系统的平衡位置为原点,位移向下为正,求物体落入盘后的振动方程。解：例题3：空盘的振动周期为落下重物后振动周期为质量为M的盘子挂在劲度系数为k的轻弹簧下，60（第三象限）（第三象限）61则当物体偏离原点的坐标为x

时,有:图示系统，求振动周期。解：例题4：mk以物体在