清华大学《大学物理》习题库试题及答案 05 机械波习题.docx

一、选择题：13147：一破体简谐波沿Ox正倾向转达，坚定表达式为(SI)，x(m)O20.10y(m)(A)x(m)O20.10y(m)(B)x(m)O2-0.10y(m)(C)x(m)O2y(m)(D)-0.10该波在t=0.5s时刻的波形图是23407：横波以波速u沿x轴负倾向转达。t时刻波形曲线如图。那么该时刻(A)A点振动速度大年夜于零(B)B点运动不动(C)C点向下运动(D)D点振动速度小于零33411：假设一破体简谐波的表达式为，式中A、B、C为正值常量，那么：(A)波速为C(B)周期为1/B(C)波长为2p/C(D)角频率为2p/B43413：以下函数f(x。t)可表示弹性介质中的一维坚定，式中A、a跟b是正的常量。其中哪个函数表示沿x轴负向转达的行波？(A)(B)(C)(D)53479：在简谐波转达过程中，沿转达倾向相距为l 为波长的两点的振动速度确信(A)大小一样，而倾向相反(B)大小跟倾向均一样(C)大小差异，倾向一样(D)大小差异，而倾向相反63483：一简谐横波沿Ox轴转达。假设Ox轴上P1跟P2两点相距l/8其中l为该波的波长，那么在波的转达过程中，这两点振动速度的(A)倾向总是一样(B)倾向总是相反(C)倾向偶尔一样，偶尔相反(D)大小总是不相当5193图3847图73841：把一根特不长的绳子拉成水平，用手握其一端。保持拉力恒定，使绳端在垂直于绳子的倾向上作简谐振动，那么(A)振动频率越高，波长越长(B)振动频率越低，波长越长(C)振动频率越高，波速越大年夜(D)振动频率越低，波速越大年夜83847：图为沿x轴负倾向转达的破体简谐波在t=0时刻的波形。假设波的表达式以余弦函数表示，那么O点处质点振动的初相为：(A)0(B)(C)(D)95193：一横波沿x轴负倾向转达，假设t时刻波形曲线如以下图，那么在t+T/4时刻x轴上的1、2、3三点的振动位移分不是：(A)A，0，-A(B)-A，0，A(C)0，A，0(D)0，-A，0.105513：频率为100Hz，转达速度为300 m/s的破体简谐波，波线上距离小于波长的两点振动的相位差为，那么此两点相距(A)2.86 m(B)2.19 m(C)0.5 m(D)0.25 m113068：已经清楚一破体简谐波的表达式为a、b为正值常量，那么(A)波的频率为a(B)波的转达速度为b/a(C)波长为p/b(D)波的周期为2p/a123071：一破体简谐波以速度u沿x轴正倾向转达，在t=t时波形曲线如以下图。那么坐标原点O的振动方程为(A)(B)(C)(D)133072：如以下图，一破体简谐波沿x轴正向转达，已经清楚P点的振动方程为那么波的表达式为(A)(B)(C)(D)143073：如图，一破体简谐波以波速u沿x轴正倾向转达，O为坐标原点。已经清楚P点的振动方程为，那么：(A)O点的振动方程为(B)波的表达式为(C)波的表达式为(D)C点的振动方程为153152：图中画出一破体简谐波在t=2s时刻的波形图，那么平衡位置在P点的质点的振动方程是(A)(SI)(B)(SI)(C)(SI)(D)(SI)163338：图示一简谐波在t=0时刻的波形图，波速u=200 m/s，那么图中O点的振动加速度的表达式为(A)(SI)(B)(SI)(C)(SI)(D)(SI)173341：图示一简谐波在t=0时刻的波形图，波速u=200 m/s，那么P处质点的振动速度表达式为：(A)(SI)(B)(SI)(C)(SI)(D)(SI)183409：一简谐波沿x轴正倾向转达，t=T/4时的波形曲线如以下图。假设振动以余弦函数表示，且此题各点振动的初相取-p到p 之间的值，那么：(A)O点的初相为(B)1点的初相为(C)2点的初相为(D)3点的初相为193412：一破体简谐波沿x轴负倾向转达。已经清楚x=x0处质点的振动方程为：，假设波速为u，那么此波的表达式为(A)(B)(C)(D)203415：一破体简谐波，沿x轴负倾向转达。角频率为w，波速为u。设t=T/4时刻的波形如以下图，那么该波的表达式为：(A)(B)(C)(D)213573：一破体简谐波沿x轴负倾向转达。已经清楚x=b处质点的振动方程为：，波速为u，那么波的表达式为：(A)(B)(C)(D)223575：一破体简谐波，波速u=5 m/s，t=3s时波形曲线如图，那么x=0处质点的振动方程为：(A)(SI)(B)(SI)(C)(SI)(D)(SI)233088：一破体简谐波在弹性媒质中转达时，某一时刻媒质中某质元在负的最大年夜位移处，那么它的能量是(A)动能为零，势能最大年夜(B)动能为零，势能为零(C)动能最大年夜，势能最大年夜(D)动能最大年夜，势能为零243089：一破体简谐波在弹性媒质中转达，在媒质质元从最大年夜位移处回到平衡位置的过程中：(A)它的势能转换成动能(B)它的动能转换成势能(C)它从相邻的一段媒质质元获得能量，其能量逐渐增加(D)它把自己的能量传给相邻的一段媒质质元，其能量逐渐减小253287：当一破体简谐呆板波在弹性媒质中转达时，下述各结论哪个是精确的？(A)媒质质元的振动动能增大年夜时，其弹性势能减小，总呆板能守恒(B)媒质质元的振动动能跟弹性势能都作周期性变卦，但二者的相位纷歧样(C)媒质质元的振动动能跟弹性势能的相位在任一时刻都一样，但二者的数值不相当(D)媒质质元在其平衡位置处弹性势能最大年夜263289：图示一破体简谐呆板波在t时刻的波形曲线。假设现在A点处媒质质元的振动动能在增大年夜，那么：(A)A点处质元的弹性势能在减小(B)波沿x轴负倾向转达(C)B点处质元的振动动能在减小(D)各点的波的能量密度都不随时刻变卦273295：如以下图，S1跟S2为两相干波源，它们的振动倾向均垂直于图面，发出波长为l的简谐波，P点是两列波相遇地域中的一点，已经清楚，两列波在P点发生相消干涉。假设S1的振动方程为，那么S2的振动方程为(A)(B)(C)(D)283433：如以下图，两列波长为l的相干波在P点相遇。波在S1点振动的初相是f 1，S1到P点的距离是r1；波在S2点的初相是f 2，S2到P点的距离是r2，以k代表零或正、负整数，那么P点是干涉极大年夜的条件为：(A)(B)(C)(D)293434：两相干波源S1跟S2相距l/4，l 为波长，S1的相位比S2的相位超前，在S1，S2的连线上，S1外侧各点比如P点两波引起的两谐振动的相位差是：(A)0(B)(C)p(D)303101：在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动(A)振幅一样，相位一样(B)振幅差异，相位一样(C)振幅一样，相位差异(D)振幅差异，相位差异313308在波长为l的驻波中，两个相邻波腹之间的距离为(A)l /4(B)l /2(C)3l /4(D)l323309：在波长为l 的驻波中两个相邻波节之间的距离为：(A)l (B)3l /4(C)l /2(D)l /4333591：沿着相反倾向转达的两列相干波，其表达式为跟。在叠加后形成的驻波中，各处简谐振动的振幅是：(A)A(B)2A(C)(D)343592：沿着相反倾向转达的两列相干波，其表达式为：跟。叠加后形成的驻波中，波节的位置坐标为：(A)(B)(C)(D)其中的k=0，1，2，3。355523：设声波在媒质中的转达速度为u，声源的频率为假设声源S不动，而接收器R相对于媒质以速度vR沿着S、R连线向着声源S运动，那么位于S、R连线中点的质点P的振动频率为：(A)(B)(C)(D)363112：一机车汽笛频率为750Hz，机车以时速90公里阔不运动的不雅观看者不雅观看者听到的声音的频率是设气氛中声速为340 m/s(A)810Hz(B)699Hz(C)805Hz(D)695Hz二、填空题：13065：频率为500Hz的波，其波速为350 m/s，相位差为2p/3的两点间距离为_。23075：一破体简谐波的表达式为(SI)，其角频率w=_，波速u=_，波长l=_。33342：一破体简谐波呆板波沿x轴正倾向转达，坚定表达式为(SI)，那么x=-3 m处媒质质点的振动加速度a的表达式为_。3441图43423：一列破体简谐波沿x轴正向无衰减地转达，波的振幅为2×10-3 m，周期为0.01s，波速为400 m/s.当t=0时x轴原点处的质元正通过平衡位置向y轴正倾向运动，那么该简谐波的表达式为_。53426一声纳装置向海水中发出超声波，其波的表达式为：(SI)那么此波的频率n=_，波长l=_，海水中声速u=_。3442图yxLBO63441：设沿弦线转达的一入射波的表达式为，波在x=L处B点发生反射，反射点为自由端如图。设波在转达跟反射过程中振幅波动，那么反射波的表达式是y2=_73442：设沿弦线转达的一入射波的表达式为：波在x=L处B点发生反射，反射点为结实端如图。设波在转达跟反射过程中振幅波动，那么反射波的表达式为y2=_。83572：已经清楚一破体简谐波的波长l=1 m，振幅A=0.1 m，周期T=0.5s。选波的转达倾向为x轴正倾向，并以振动初相为零的点为x轴原点，那么坚定表达式为y=_(SI)。93576：已经清楚一破体简谐波的表达式为，a、b均为正值常量，那么波沿x轴转达的速度为_。103852：一横波的表达式是(SI)，那么振幅是_，波长是_，频率是_，波的转达速度是_。113853：一破体简谐波。波速为6.0 m/s，振动周期为0.1s，那么波长为_。在波的转达倾向上，有两质点其间距离小于波长的振动相位差为5p/6，那么此两质点相距_。125515：A，B是简谐波波线上的两点。已经清楚，B点振动的相位比A点掉队，A、B两点相距0.5 m，波的频率为100Hz，那么该波的波长l=_m，波速u=_m/s。133062：已经清楚波源的振动周期为4.00×10-2s，波的转达速度为300 m/s，波沿x轴正倾向转达，那么位于x1=10.0 m跟x2=16.0 m的两质点振动相位差为_。143076：图为t=T/4时一破体简谐波的波形曲线，那么其波的表达式为_。153077：一破体简谐波沿x轴负倾向转达。已经清楚x=-1 m处质点的振动方程为：，假设波速为u，那么此波的表达式为_。3134图163133：一破体简谐波沿Ox轴正倾向转达，波长为l。假设如图P1点处质点的振动方程为，那么P2点处质点的振动方程为_；与P1点处质点振动形状一样的那些点的位置是_。3076图3133图173134：如以下图，一破体简谐波沿Ox轴负倾向转达，波长为l，假设P处质点的振动方程是，那么该波的表达式是_；P处质点_时刻的振动形状与O处质点t1时刻的振动形状一样。3330图183136：一破体余弦波沿Ox轴正倾向转达，坚定表达式为，那么x=-l 处质点的振动方程是_；假设以x=l处为新的坐标轴原点，且此坐标轴指向与波的转达倾向相反，那么对此新的坐标轴，该波的坚定表达式是_。193330：图示一破体简谐波在t=2s时刻的波形图，波的振幅为0.2 m，周期为4s，那么图中P点处质点的振动方程为_。203344一简谐波沿Ox轴负倾向转达，x轴上P1点处的振动方程为(SI)。x轴上P2点的坐标减去P1点的坐标等于3l/4l为波长，那么P2点的振动方程为_。213424：一沿x轴正倾向转达的破体简谐波，频率为n，振幅为A，已经清楚t=t0时刻的波形曲线如以下图，那么x=0点的振动方程为_。223608：一简谐波沿x轴正倾向转达。x1跟x2两点处的振动曲线分不如图(a)跟(b)所示。已经清楚x2.>x1且x2-x1<ll为波长，那么x2点的相位比x1点的相位滞后_。233294：在截面积为S的圆管中，有一列破体简谐波在转达，其波的表达式为：，管中波的平均能量密度是w，那么通过截面积S的平均能流是_。3608图243301：如以下图，S1跟S2为同相位的两相干波源，相距为L，P点距S1为r；波源S1在P点引起的振动振幅为A1，波源S2在P点引起的振动振幅为A2，两波波长根本上l，那么P点的振幅A_。3424图3301图253587：两个相干点波源S1跟S2，它们的振动方程分不是跟。波从S1传到P点通过的行程等于2个波长，波从S2传到P点的行程等于个波长。设两波波速一样，在转达过程中振幅不衰减，那么两波传到P点的振动的合振幅为_。263588：两相干波源S1跟S2的振动方程分不是跟，S1距P点3个波长，S2距P点4.5个波长。设波转达过程中振幅波动，那么两波同时传到P点时的合振幅是_。273589：两相干波源S1跟S2的振动方程分不是跟。S1距P点3个波长，S2距P点21/4个波长。两波在P点引起的两个振动的相位差是_。285517：S1，S2为振动频率、振动倾向均一样的两个点波源，振动倾向垂直纸面，两者相距l为波长如图。已经清楚S1的初相为。1假设使射线S2C上各点由两列波引起的振动均干涉相消，那么S2的初呼应为_。2假设使S1S2连线的中垂线MN上各点由两列波引起的振动均干涉相消，那么S2的初位呼应为_。293154：一驻波表达式为，那么处质点的振动方程是_；该质点的振动速度表达式是_。303313：设入射波的表达式为。波在x=0处发生反射，反射点为结实端，那么形成的驻波表达式为_。313315：设破体简谐波沿x轴转达时在x=0处发生反射，反射波的表达式为：，已经清楚反射点为一自由端，那么由入射波跟反射波形成的驻波的波节位置的坐标为_。323487：一驻波表达式为(SI)。位于x1=(1/8)m处的质元P1与位于x2=(3/8)m处的质元P2的振动相位差为_。333597：在弦线上有一驻波，其表达式为，两个相邻波节之间的距离是_。343115：一列火车以20 m/s的速度行驶，假设机车汽笛的频率为600Hz，一运动不雅观察者在机车前跟机车后所听到的声音频率分不为_跟_设气氛中声速为340 m/s。三、打算题：13410：一横波沿绳子转达，其波的表达式为(SI)(1)求此波的振幅、波速、频率跟波长；(2)求绳子上各质点的最大年夜振动速度跟最大年夜振动加速度；(3)求x1=0.2 m处跟x2=0.7 m处二质点振动的相位差。25319：已经清楚一破体简谐波的表达式为(SI)。(1)求该波的波长l，频率n 跟波速u的值；(2)写出t=4.2s时刻各波峰位置的坐标表达式，并求出现在离坐标原点迩来的那个波峰的位置；(3)求t=4.2s时离坐标原点迩来的那个波峰通过坐标原点的时刻t。33086：一破体简谐波沿x轴正向转达，波的振幅A=10 cm，波的角频率w=7prad/s.当t=1.0s时，x=10 cm处的a质点正通过其平衡位置向y轴负倾向运动，而x=20 cm处的b质点正通过y=5.0 cm点向y轴正倾向运动。设该波波长l>10 cm，求该破体波的表达式。43141：图示一破体简谐波在t=0时刻的波形图，求：(1)该波的坚定表达式；3142图3141图5206图(2)P处质点的振动方程。53142：图示一破体余弦波在t=0时刻与t=2s时刻的波形图。已经清楚波速为u，求：(1)坐标原点处介质质点的振动方程；(2)该波的坚定表达式。65200：已经清楚波长为l 的破体简谐波沿x轴负倾向转达。x=l/4处质点的振动方程为(SI)(1)写出该破体简谐波的表达式；(2)画出t=T时刻的波形图。75206：沿x轴负倾向转达的破体简谐波在t=2s时刻的波形曲线如以下图，设波速u=0.5 m/s。求：原点O的振动方程。85516：破体简谐波沿x轴正倾向转达，振幅为2 cm，频率为50Hz，波速为200 m/s。在t=0时，x=0处的质点正在平衡位置向y轴正倾向运动，求x=4 m处媒质质点振动的表达式及该点在t=2s时的振动速度。93078：一破体简谐波沿x轴正向转达，其振幅为A，频率为n，波速为u。设t=t时刻的波形曲线如以下图。求：(1)x=0处质点振动方程；(2)该波的表达式。103099：如以下图，两相干波源在x轴上的位置为S1跟S2，其间距离为d=30 m，S1位于坐标原点O。设波只沿x轴正负倾向转达，单独转达时强度保持波动。x1=9 m跟x2=12 m处的两点是相邻的两个因干涉而运动的点。求两波的波长跟两波源间最小相位差。113476：一破体简谐波沿Ox轴正倾向转达，波的表达式为，而另一破体简谐波沿Ox轴负倾向转达，波的表达式为，求：(1)x=l/4处介质质点的合振动方程；(2)x=l/4处介质质点的速度表达式。3078图123111：如以下图，一破体简谐波沿x轴正倾向转达，BC为波密媒质的反射面。波由P点反射，=3l/4，=l/6。在t=0时，O处质点的合振动是通过平衡位置向负倾向运动。求D点处入射波与反射波的合振动方程。设入射波跟反射波的振幅皆为A，频率为n。3099图3111图一、选择题：13147：B；23407：D；33411：C；43413：A；53479：A；63483：C；73841：B；83847：D；95193：B；105513：C；113068：D；123071：D；133072：A；143073：C；153152：C；163338：D；173341：A；183409：D；193412：A；203415：D；213573：C；223575：A；233088：B；243089：C；253287：D；263289：B；273295：D；283433：D；293434：C；303101：B；313308：B；323309：C；333591：D；343592：D；355523：A；363112：B二、填空题：13065：0.233m23075：125rad/s；338m/s；17.0m33342：(SI)43423：(SI)53426：5.0×1042.86×10-2 m1.43×103 m/s63441：73442：或83572：93576：a/b103852：2 cm；2.5 cm；100Hz；250 cm/s113853：0.6m；0.25m125515：3；300133062：p 143076： (SI)153077：(SI)163133：；(k=±1，±2，)173134：；，k=0，±1，±2,183136：；193330：203344：(SI)213424：223608：233294：243301：253587：2A263588：0273589：0285517：2k p+p/2，k=0，±1，±2，；2k p+3p/2，k=0，±1，±2，293154：或303313：或或313315：，k=0，1，2，3，323487：p333597：343115：637.5；566.7三、打算题：13410：(1)已经清楚波的表达式为：与标准方法：比较得：A=0.05 m，n=50Hz，l=1.0 m-各1分u=ln=50 m/s-1分(2)m/s-2分m/s2-2分(3)，二振动反相-2分25319：解：这是一个向x轴负倾向转达的波(1)由波数k=2p/l得波长l=2p/k=1 m-1分由w=2pn得频率n=w/2p=2Hz-1分波速u=nl=2 m/s-1分(2)波峰的位置，即y=A的位置，由：，有：(k=0，±1，±2，)解上式，有：当t=4.2s时，m-2分所谓离坐标原点迩来，即|x|最小的波峰在上式中取k=8，可得x=-0.4的波峰离坐标原点迩来-2分(3)设该波峰由原点传到达x=-0.4 m地点需的时刻为Dt，那么：Dt=|Dx|/u=|Dx|/(n l)=0.2s-1分该波峰通过原点的时刻：t=4s-2分33086：解：设破体简谐波的波长为l，坐标原点处质点振动初相为f，那么该列破体简谐波的表达式可写成：(SI)-2分t=1s时，因现在a质点向y轴负倾向运动，故：-2分而现在，b质点正通过y=0.05 m处向y轴正倾向运动，应有：且-2分由、两式联破得： l=0.24 m-1分；-1分该破体简谐波的表达式为：(SI)-2分或(SI)-1分43141：解：(1)O处质点，t=0时，因此：-2分又(0.40/0.08)s=5s-2分故坚定表达式为：(SI)-4分(2)P处质点的振动方程为：(SI)-2分53142：解：(1)比较t=0时刻波形图与t=2s时刻波形图，可知此波向左转达在t=0时刻，O处质点：，故：-2分又t=2s，O处质点位移为：因此：，n=1/16Hz-2分振动方程为：(SI)-1分(2)波速：u=20/2 m/s=10 m/s波长：l=u /n=160 m-2分坚定表达式：(SI)-3分65200：解：(1)如图A，取波线上任一点P，其坐标设为x，由波的转达特点，P点的振动掉队于l/4处质点的振动-2分x(m)t=T图B.AuOly(m)-AOxPxl/4u图A该波的表达式为：-3分(2)t=T时的波形跟t=0时波形一样。t=0时-2分按上述方程画的波形图见图B-3分75206：解：由图，l=2 m，又u=0.5 m/s，n=1/4Hz，T=4s-3分题图中t=2s=。t=0时，波形比题图中的波形开展，见图-2分现在O点位移y0=0过平衡位置且朝y轴负倾向运动-2分(SI)-3分85516：解：设x=0处质点振动的表达式为，已经清楚t=0时，y0=0，且v0>0(SI)-2分由波的转达不雅观点，可得该破体简谐波的表达式为(SI)-2分x=4 m处的质点在t时刻的位移：(SI)-1分该质点在t=2s时的振动速度为：-3分93078：解：(1)设x=0处质点的振动方程为：由图可知，t=t时，-1分-1分因此：，-2分x=0处的振动方程为：-1分(2)该波的表达式为-3分103099：解：设S1跟S2的振动相位分不为f 1跟f 2在x1点两波引起的振动相位差即-2分在x2点两波引起的振动相位差：即：-3分得：m-2分由：-2分当K=-2、-3时相位差最小：-1分113476：解：(1)x=l/4处，-2分y1，y2反相，合振动振幅：，且合振动的初相f跟y2的初相一样为-4分合振动方程：-1分(2)x=l/4处质点的速度：-3分123111：解：选O点为坐标原点，设入射波表达式为：-2分那么反射波的表达式是：-2分剖析波表达式驻波为：-2分在t=0时，x=0处的质点y0=0，故得：-2分因此，D点处的剖析振动方程是：-2分