规范作业D(上)15单元测试三（振动和波动）解答.pptVIP免费

1总（15）单元测试三：振动和波动大学物理规范作业D2一、填空题1．一横波沿x轴负方向传播，波的周期为T,波速为u。在t=T/4时，波形图如图示，则该波的波动方程为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－π/2xyA-A原点的振动方程为：)2cos(]2)4(2cos[0tTATtTAy波动方程为：])(2cos[uxtTAy])(2cos[uxtTA3解法2：对应T/4，波形向右平移λ/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－π。xyA-AA-A波动方程为：])(2cos[uxtTAy42．频率为500Hz的简谐波波速为350m/s，沿波传播方向上相位差为π/3的两质元之间的距离为。在某点时间间隔为10-3s的两个振动状态其相位差为。解：x2mux12.02500335022tt2m12.053．一平面简谐波表达式为y=0.01cos(2πt-πx/2)(m)，则该波的波速为u=波长λ＝。x=1m处质元振动速度表达式为v=。解：])(cos[uxtAy)]4(2cos[01.0xt,/2sradsmu/4muuT42x=1m处质点的振动方程)22cos(01.0ty)22sin(201.0tdtdyvsm/4m4)22sin(02.0t)22sin(02.0t64．弹簧振子振幅为A，当其偏离平衡位置的位移为x=时，动能等于势能。这时振子振动速率是最大速度值的倍。解：,212121222kxkAkxAx22222241)22(212121kAAkkAmv,22222maxvAAmkv22maxvv22A2275．一平面振动波沿x轴正方向传播，在波密界面反射，设反射波的振幅与入射波相同，图(a)表示某一时刻的入射波的波形，请在图（b）画出该时刻反射波的波形。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)(a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。8二、计算题1．如图示，劲度系数K＝24N/m的轻弹簧一端固定，一端系一质量m=4kg的物体，不计一切阻力。当它处于静止平衡位置时以水平力F=10N作用该物体。求1）物体移动0.5m速率。2)移动0.5m时移去外力F，且运动至最右端计时，写出物体的振动方程。解：(1)利用机械能原理，有：20202121klmvFlsmmklFlv/145.0245.010222200(2),2120kAFl,65.020mkFlA,0,/45.2sradmktx45.2cos65.092．一轻弹簧在60N...