大学物理学教学教程第二(马文蔚)理解练习册答案解析5机械振动.ppt
1,5-5,解：(1),（2）,时,2,5-8,解：,（1）,（2）,（3）,（4）,3,5-9,5-9 有一弹簧，当其下端挂一质量为m的物体的时，其伸长量为9.8cm，若使物体上下振动，且规定向下为正方。（1）当t=0时物体在平衡位置上方8cm处，由静止开始向下运动，求运动方程；（2）当t=0时物体在平衡位置并以0.6m/s的速度向上运动，求运动方程。,解:(1),在平衡位置,振动方程为：,x,4,5-9,5-9 有一弹簧，当其下端挂一质量为m的物体的时，其伸长量为9.8cm，若使物体上下振动，且规定向下为正方。（1）当t=0时物体在平衡位置上方8cm处，由静止开始向下运动，求运动方程；（2）当t=0时物体在平衡位置并以0.6m/s的速度向上运动，求运动方程。,解:(2),振动方程为：,x,5,5-10,解：（1）,4.0 秒后质点运动到平衡位置,运动方程：,（2）,（3）,6,5-11 一质量为10g的物体沿X轴做简谐振动，A=10cm，T=4s，t=0时物体的位移x0=-5cm，且物体朝x轴负方向运动。求:(1)t=1s时物体的位移;(2) t=1s时物体的受力；(3) t=0后何时物体第一次到达x=5cm处。(4)第二次和第一次经过x=5cm处的时间间隔。,解:(1),振动方程为：,t=1s时,(2),7,5-11,5-11 一质量为10g的物体沿X轴做简谐振动，A=10cm，T=4s，t=0时物体的位移x0=-5cm，且物体朝x轴负方向运动。求:(1)t=1s时物体的位移;(2) t=1s时物体的受力；(3) t=0后何时物体第一次到达x=5cm处。(4)第二次和第一次经过x=5cm处的时间间隔。,解:(3),物体第一次到达x=5cm处，转过,(4),8,5-12,5-12 如图为一简谐振动质点的速度与时间的关系曲线，且振幅为2cm，求:(1)振动周期;(2)加速度的最大值;(3)运动方程。,解:(1),由图可知,(2),(3),9,5-12,解:(1),由图可知,(2),(3),10,5-13 有一单摆，长为1.0 m ，最大摆角为50，如图所示。（1）求摆的角频率和周期；（2）设开始时摆角最大，使写出此单摆的运动方程；（3）当摆角为30时的角速度和摆球的线速度各为多少？,5-13,解：（1）,（2）,或,（3）,时,11,5-15,解：,子弹射入的过程动量守恒,设子弹的初速度为v，碰撞后与木块的共同速度为v0,12,5-15,解：,振动方程：,13,5-17,5-17 质量为 的物体，以振幅 作简谐运动，其最大加速度为 。求：（1）振动的周期；（2）物体通过平衡位置时的总能量与动能；（3）物体在何处其动能和势能相等？（4）当物体的位移为振幅的一半时动能、势能各占总能量的多少？,解:(1),（2）,物体在平衡位置时的总能量等于动能,14,5-17,5-17 质量为 的物体，以振幅 作简谐运动，其最大加速度为 。求：（1）振动的周期；（2）物体通过平衡位置时的总能量与动能；（3）物体在何处其动能和势能相等？（4）当物体的位移为振幅的一半时动能、势能各占总能量的多少？,解:(3),由,（4）,15,5-19,解：（1）,16,5-19,解：（2）,17,5-20,5-20 两个同频率简谐振动1和2的振动曲线如图所示，求（1）两简谐运动的运动学方程；（2）在同一图中画出两简谐运动的旋转矢量，并比较两简谐振动的相位关系；（3）如两简谐振动叠加，求合振动的运动方程。,解：,曲线1,曲线2,18,5-20,5-20 两个同频率简谐振动1和2的振动曲线如图所示，求（1）两简谐运动的运动学方程；（2）在同一图中画出两简谐运动的旋转矢量，并比较两简谐振动的相位关系；（3）如两简谐振动叠加，求合振动的运动方程。,解：,19,5-20 两个同频率简谐振动1和2的振动曲线如图所示，求（1）两简谐运动的运动学方程；（2）在同一图中画出两简谐运动的旋转矢量，并比较两简谐振动的相位关系；（3）如两简谐振动叠加，求合振动的运动方程。,解：,合振动的运动方程：,5-20,20,5*,13-11 两质点作同频率同振幅的简谐运动。第一个质点的运动方程为 ，当第一个质点自振动正方向回到平衡位置时，第二个质点恰在振动正方向的端点。试用旋转矢量图表使它们，并求第二个质点的运动方程及它们的相位差。,解：,第二个质点的运动方程：,21,5*,解：,
