1、振动与波动 1 1. 一物体作简谐振动,振动方程为 )4/cos( tAx ,在 4/Tt ( T 为周期)时,物体的加速度为 。 A 2/32A B. 2/32A C. 2/22A D. 2/22A 2. 一简谐振动的曲线如图所示, 则 该振动的周期为 。 A 10s B.11s C. 12s D.13s 3. 有一弹簧振子,总能量为 E ,如果简谐振动的振幅增加为原来的 2 倍,重物的质量增加为原来的 4 倍,则它的总能量变为 _。 4. 将质量 kgm 2.0 的物体挂在 119 mNk 的轻弹簧下端构成一弹簧振子,假定在弹簧的固有长度处将物体由静止释放,让其作简谐振动,则振动频率为 _
2、,振幅为 _。 5. 一质点作简谐运动,振动方程为 cmtx )7.01 0 0c o s (6 ,某一时刻它在 cmx 23处,且向 x 轴的负方向运动,它重新回到该位置所需最短的时间为 _s。 6. 两个简谐振动的曲线如图所示,两个振动的频率之比 21: _;加速度的最大值之比 MM aa 21 : _;初始速度之比 2010:vv _。 7. 如图所示,在平板上放一质量为 kg1 的物体,平板沿铅直方向作简谐振动,振幅为 cm2 ,周期为 s5.0 ,( 1)平板位于最高点时,物体对平板的压力是多大?( 2)平板应以多大的振幅振动时,才能使重物跳离平板? 8. 弹簧下悬一质量为 g10
3、的 小球时,其伸长量为 cm9.4 ,将小球从平衡位置向下拉 cm1 后,再给它向上的初速度 15 scm ,求:小球的振动周期和任意时刻的振移和速度。 9. 如图所示,劲度系数为 k 的轻弹簧下挂一质量为 M 的盘子,一质量为 m 的物体从离盘子h 高度处自由下落到盘中并与盘子一起振动,试求:( 1)该系统的振动周期。( 2)该系统的振动振幅。( 3)取平衡位置为原点,位移向下为正,并以开始振动时作为计时起点,求振动方程。 10. 可否用正弦函数和余弦函数描述同一个振动。如果可以,它们的区别反映在什么地方? 11. 一弹簧的倔强系数为 k,系上一质量为 m的物体,它的振动频率多大?如果把弹簧
4、切去一半,仍将原物体系在上边,它的振动频率是否改变? 振动 与波动 2 1. 弹簧振子的固有周期为 T ,在受空气阻力作用下作阻尼振动时的周题为 /T ,则 A. /TT B. /TT C. /TT 2. 谐振子稳态受迫振动(下面说法正确打 “ ”,错误的打“ ”) ( 1)振动的频率与策动力的频率一致。 ( 2)振幅及振移与策动力之间的相位差,由初始条件决定。 ( 3)策动力的频率与系统固有频率相同时,其速度的振幅最大。 ( 4)策动力的频率与系统固有频率相同时,其振移振幅最大。 3. 质量为 m 的球体和劲度系数为 k 的轻弹簧组成的弹簧振子,在空气中受到与速度成正比(阻力系数为 )的阻力
5、而作阻尼振动,则该阻尼振动的周期为 _。 4. 一弹簧谐振子在真空中和某流体中振动时的周期分别为 0T 和 1T ,在该流体中能使振子产生位移共振的策动力的周期为 T ,则最大周期为 _,最小周期为 _。 5. 一阻尼振动系统某一时刻的振幅为 cmA 100 , s10 后,其振幅变为 cmA 11 ,求振幅变为 cmA 3.02 还需要多长时间? 6. 阻尼振动时 )( 0 ,位移的两个相邻的极大值之比是多少? 7. 阻尼振动的周期决定于什么?振幅的衰减决定于什么? 8. 在简谐力作用下弹簧振子作受迫振动,设重物质量是 kgm 10 ,弹簧的劲度系数是mNk /700 ,阻尼系数是 140
6、msN 。简谐力的振幅是 NF 1000 ,角频率是110 srad 。( 1)求稳态时各时刻重物的速度;( 2)简谐力的角频率应为多大时才能产生共振?共振时速度的振幅是多大? 9 稳态受迫振动的振幅决定于什么?周期决定于什么? 振动 与波动 3 1.两个同方向、同频率的简谐运动,其振动函数为 cmtx 2c o s31 cmtx 6c o s42 则它们的合振动的振幅为 。 A cm3 B. cm4 C. cm5 D. cm6 E. cm33 2. 图所画的是两个简谐振动的振动曲线,如果两者是可叠加的,则合成的余弦振动的初相为 。 A 2B. C. 32D. 0 3. 两个频率很 接近的音叉
7、同时振动时,测得拍的周期为 s5.2 ,其中一支音叉的频率为Hz263 ,则另一支音叉的频率为 _。 4. 两个振动 tx 3cos1.01 和 36.3c o s3.02 tx( SI)的合振动的周期为 T _ 。 5. 两个相互垂直的同频率的简谐振动,其振动方程为 )c o s (),c o s ( 2211 tAytAx 其合成振动如图所示,其相位差 21_。 6. 何为李萨如图形,能否找出简单的方法确定两振动的周期比或频率比? 7. 一质点同时参与两个同方向的简谐振动,其振动函数分别为 )81(2c o s104 21 tx ( SI) )41(2c o s103 22 tx ( SI) 请画出两振动的旋转矢量图,并求。 8. 一质点同时参与两个相互垂直的简谐振动 )23c o s (1.0 tx ( SI) )43co s (15.0 ty ( SI) ( 1) 求质点的轨迹方程; ( 2) 在 OXY 平面内,每隔 12/T ( T 为周期)绘出质点位置,并画出合振动的轨迹; ( 3) 求 6/Tt ( T 为周期)时,质点的速度及加速度。