《大学物理(上)规范作业D(上)15单元测试三(振动和波动)解答课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学物理(上)规范作业D(上)15单元测试三(振动和波动)解答课件.ppt（14页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、总（15）单元测试三：振动和波动D1一、填空题一、填空题1 1一横波沿一横波沿x x轴负方向传播，波的周期为轴负方向传播，波的周期为T,T,波速为波速为u u。在在t=T/4t=T/4时，波形图如图示，则该波的波动方程为时，波形图如图示，则该波的波动方程为y=y=。解法1：t=T/4时原点位置质点由平衡位置向y轴正方向运动，由旋转矢量可得此时位相为/2xyA-A原点的振动方程为：波动方程为：2解法2：对应T/4，波形向右平移/4，延伸到原点，得出图2的波形，原点位置为负最大位移，易得初位相为。xyA-AA-A波动方程为：32 2频率为频率为500Hz500Hz的简谐波波速为的简谐波波速为350
2、m/s350m/s，沿波传播方，沿波传播方向上相位差为向上相位差为/3/3的两质元之间的距离为的两质元之间的距离为 。在。在某点时间间隔为某点时间间隔为10-3s s的两个振动状态其相位差为的两个振动状态其相位差为 。解：44 4弹簧振子振幅为弹簧振子振幅为A A，当其偏离平衡位置的位移为，当其偏离平衡位置的位移为x=x=时，动能等于势能。这时振子振动速率时，动能等于势能。这时振子振动速率是最大速度值的是最大速度值的 倍。倍。解：65 5一一平平面面振振动动波波沿沿x x轴轴正正方方向向传传播播，在在波波密密界界面面反反射射，设设反反射射波波的的振振幅幅与与入入射射波波相相同同，图图(a)(a
3、)表表示示某某一一时时刻刻的的入入射射波波的的波波形形，请请在在图图（b b）画画出出该该时时刻刻反反射射波波的的波形。波形。解：由图易判断，入射波在P点引起的振动在平衡位置沿y轴负向运动。ONxPxONP波疏波密 根据半波损失现象，反射波在P点引起的振动应在平衡位置沿y轴正向运动，且波动沿x轴负向运动。7二、计算题二、计算题1 1如图示，劲度系数如图示，劲度系数K K24N/m24N/m的轻弹簧一端固定，一的轻弹簧一端固定，一端系一质量端系一质量m=4kgm=4kg的物体，不计一切阻力。当它处于静的物体，不计一切阻力。当它处于静止平衡位置时以水平力止平衡位置时以水平力F=10NF=10N作用
4、该物体。求作用该物体。求1 1）物体）物体移动移动0.5m0.5m速率。速率。2)2)移动移动0.5m0.5m时移去外力时移去外力F F，且运动至最，且运动至最右端计时，写出物体的振动方程。右端计时，写出物体的振动方程。解：(1)利用机械能原理，有：(2)8（2）脱离条件：易判断当振幅大等于19.6cm时在平衡位置上方19.6cm处开始脱离。103 3一简谐振动的振动曲线如图所示，求振动方程。一简谐振动的振动曲线如图所示，求振动方程。解：t=0s时，质点处于x=-A/2且沿x轴负向运动。t=2s时，质点旋转过的角度为：振动方程为：115 5已知一平面简谐波的表达式为已知一平面简谐波的表达式为y=0.25cos(125t-y=0.25cos(125t-0.37x)(SI)0.37x)(SI)。(1)(1)分别求分别求x1=10m,x2=25m两点处质点的两点处质点的振动方程；振动方程；(2)(2)求两点间的振动相位差。求两点间的振动相位差。解：振动位相差负号说明x2=25m处的位相比x1=10m处的位相落后。13