第九章 简谐振动
一、填空题(每空3分)
9-1 质点作简谐振动,当位移等于振幅一半时,动能与势能的比值为 ,位移等于 时,动能与势能相等。(3:1,?2A2)
9-2两个谐振动方程为x1?0.03cos?t(m),x2?0.04cos??t??2?(m)则它们的合振幅50.为 。(0m)
-2
9-3两个同方向同频率的简谐振动的表达式分别为X1=6.0×10cos(
2??t+) (SI) , ?4X2=4.0×10-2cos(10-2cos(
2?3?t -) (SI) ,则其合振动的表达式为______(SI).( X=2.0×
?42??t+) (SI)) ?4A处所需要的最短时间29-4一质点作周期为T、振幅为A的简谐振动,质点由平衡位置运动到为_________。(
T) 129-5 有两个同方向同频率的简谐振动,其表达式分别为 x1?Acos(?t??4)m、
3x2?3Acos(?t??)m,则合振动的振幅为 。(2 A)
49-6 已知一质点作周期为T、振幅为A的简谐振动,质点由正向最大位移处运动到的最短时间为_________。 (
A处所需要2T) 69-7有两个同方向同频率的简谐振动,其表达式分别为 x1?0.03cos(10t?0.75?)m、
x2?0.04cos(10t?0.25?)m,则合振动的振幅为 。 (0.01m)
9-8 质量m?0.10kg的物体,以振幅1.0?10m作简谐振动,其最大加速度为4.0m?s-3?2?2,通
过平衡位置时的动能为 ;振动周期是 。(2.0?10J,?10s) 9-9一物体作简谐振动,当它处于正向位移一半处,且向平衡位置运动,则在该位置时的相位为 ;在该位置,势能和动能的比值为 。(?3,1:3)
9-10质量为0.1kg的物体,以振幅1.0?10?2m作谐振动,其最大加速度为4.0m?s?1,则通过最
10大位移处的势能为 。(2??3J)
第 1 页,共12页
9-11一质点做谐振动,其振动方程为x?6cos(4?t??)(SI),则其周期为 。(0.5s) 9-12两个同方向同频率的简谐振动的表达式分别为x1?0.4cos(4t?2?)(m),3?2?x2?0.3cos(4t?)(m)则它们的合振动表达式为 。(x?0.1cos(4t?)(m))
339-13一简谐振动周期为 T ,当它沿x 轴负方向运动过程中 ,从?A2处到-A 处 ,这段路程所需的最短时间为 。(T6)
9-14有两个同方向同频率的简谐振动,其表达式分别为x1?3cos(2?t??3) m、
2x2?4cos(2?t??) m,则合振动的振幅为 。(1)
39-15某质点做简谐振动,周期为 2s,振幅为 0.06m,开始计时 (t=0),质点恰好处在A/2 处且向负方向运动,则该质点的振动方程为 。(x?0.06cos??t??????) 3?9-16两个谐振动方程为X1=0.03cos?t(SI),X2=0.04cos(?t+
?)(SI),则它们的合振幅为2y/m________________________.(0.05m)
9-17已知质点作简谐运动,其振动曲线如图所示,则其振动初相位为_____________________,振动方程为__________________.。
0.1-101-0.13579t/s????(?,y?0.1cos?t??)
44??4
9-18质量为 0.4 kg 的质点作谐振动时振动曲线如图所示,其振动方程为 。 (x?1.0cos(?t??x(m)1.00t (s)12?2))
-1.09-19两个同方向同频率的简谐振动,其合振动的振幅为0.2m,合振动的位相与第一个简谐振动的位相差为π/6,若第一个简谐振动的振幅为3?10m,则第二个简谐振动的振幅为 m。(0.1m)
9-20有两个同方向同频率的简谐振动,其表达式分别为x1?3cos(8t?-1?3) m、
2x2?4cos(8t??) m,则合振动的振幅为 。(1m )
39-21谐振子从平衡位置运动到最远点所需最少时间为________(用周期表示),从A到A/2所
第 2 页,共12页
需最少时间为________ (用周期表示).(
T , 4T) 69-22两个谐振动方程x1?0.03cos?t(m),x2?0.04cos(?t?)(m) ,则它们的合振幅为2?14o_____________.合振动的初相为____。(0.05m, ??tg()?53.1)
3?9-23一质点做谐振动,其振动方程为:x?6.0?10?2cos(?t3??4)(SI)
当x= 时,系统的势能为总能量的一半。(x??2A) 2 第 3 页,共12页
二、选择题(每小题3分)
9-24 一质点作简谐运动,振幅为A,在起始时刻质点的位移为?A2,且向x轴负方向运动,代表此简谐运动的旋转矢量为( D )
(A) (B) (C) (D)
9-25质点在作简谐振动时,它们的动能和势能随时间t作周期性变化,质点的振动规律用余弦函数表示,如果?是质点的振动频率,则其动能的变化频率为( B ) (A)?; (B)2?; (C) 4?; (D) ?2。
9-26一质点作简谐运动,振幅为A,在起始时刻质点的位移为?A2,且向x轴正方向运动,代表此简谐运动的旋转矢量为( B )
(A) (B) (C) (D)
9-27一个质点作振幅为A、周期为T的简谐振动,当质点由平衡位置沿x轴正方向运动到A2处所需要的最短时间为 ( B )
(A)T4; (B) T12; (C) T6; (D) T8。 9-28 一质点作谐振动,周期为T,当它由平衡位置向x负方向运动时,从--路程需要的时间为( B) (A)
A处到–A 处这段2TTTT (B) (C) (D)
124689-29个同振动方向、同频率、振幅均为A的简谐振动合成后振幅仍为A,则这两个简谐振动的
第 4 页,共12页
相位差为:( C )
(A)60? (B) 90? (C)120? (D)180?
9-30两个同频率同振幅的简谐振动曲线如图所示, 曲线Ⅰ的初相位比曲线Ⅱ的初相位( A )
?; 2?(B) 超前;
2(A) 落后(C) 落后?; (D) 超前
x Ⅱ Ⅰ t (s) 0 ?。 4x Ⅰ Ⅱ 9-31两个同频率同振幅的简谐振动曲线如图所示,曲线Ⅰ的初相位比曲线Ⅱ的初相位( B )
?; 2?(B)超前;
2(A)落后(C)落后? ; (D)超前
0 t(s)? 。 4
9-32一简谐运动曲线如图所示,则其初相位为( B ) (A)?3 (B)??3 (C) 2?3 (D) ?2?3。
9-33 振幅为A的简谐振动系统的势能与动能相等时,质点所处
的位置为( C )
(A)?A2; (B)?3A2; (C)?2A2; (D)?2A。 9-34 一物体作简谐振动,振动方程为x?Acos??t?体的速度为:( A )
(A) ???T1???,在t?(T为周期)时刻,物
44?11112A?; (B) 2A?2; (C) ?3A?; (D) 3A?2。 2222
9-35谐振子作振幅为A的谐振动,当它的动能与势能相等时,其相位和位移分别为:( C )
第 5 页,共12页