大学物理上册复习试题及试题答案.pdf

大学物理篁习就题及答卷目 录1.质点运动学及动力学练习题 1质点运动学及动力学答案 82 .刚体定轴转动练习题 1 0刚体定轴转动答案 1 33.狭义相对论基础练习题 1 4狭义相对论基础答案 1 74、振动、波动练习题.1 95.热学练习题 35质点运动学及动力学练习题一 判 断 题1.质点作圆周运动，其加速度一定与速度垂直。（）2.物体作直线运动，法向加速度必为零。（）3.物体作曲线运动，法向加速度必不为零，且轨道最弯处，法向加速度最大。（）4.某时刻质点速度为零，切向加速度必为零。（）5.在单摆和抛体运动中，加速度保持不变。（）6.某人器自行车以速率V 向正东方向行驶，遇到由北向南刮来的风,（设风速也为V）,则他感到风是从东北方向吹米坦。（7.质点沿x 方向作直线运动，其 v-图象为一抛眄 谕 罩 所判断下列说法的正误：t,/2 l,M t（1）时加速度为零。（）2（2）在 0 以 秒 内 的 位 移 可 用 图 中 曲 线 与 t 轴所围面积表示，t轴上、下部分的面积均取正值。（）（3）在 0 /2 秒内的路程可用图中丫-/曲线与t 轴所围面积表示，t轴上、下部分的面积均取正值。（）8.某质点的运动方程为x=3r-5r3+6（SI）,则该质点作变加速直线运动,加速度沿X 负方向。（）9.物体的运动方向和合外力方向一定相同。（）10.物体受到儿个力的作用，一定产生加速度。（）11.物体运动的速度很大，所受到的合外力也很大。（）12.物体运动的速率不变，所受到的合外力为零。（）13.小力作用在一个静止的物体上，只能使它产生小的速度。（）14.小球从距地面高为h 处以初速度总水平抛出，与地面碰撞后又反弹回同样的高度，速度仍为水平方向，大小为内在这一过程中小球的动量受恒。（）15.物体m 被放在斜面M 上，如把m 和 M 看成一个系统，判断在下列何种情形下，系统的水平方向分动量是守恒的？（l）m 与 M 间无摩擦，而 M 与地面间有摩擦。（）（2）m 与 M 间无摩擦，而 M 与地面间无摩擦。（）（3）两处都没有摩擦。（）（4）两处都有摩擦。（）16.不 受 外 力 作 用 的 系 统，动 量 和 机 械 能 必 然 同 时 守 恒。（）17.内力都为保守力，而它受的合外力为零，该系统的动量和机械能都必然守恒。（）18.只受保守内力作用的系统，其动量和机械能必然同时守恒。()19.地球绕太阳运行，在从近日点向远日点运动过程中，下面叙述是否正确：（1）太阳的引力做正功。（）（2）地球的动能在增加。（3）系统的引力势能在增加。（4）系统的机械能在减少。（5）系统的机械能在增加。)2 0.在向心力的作用下，质点对力心的角动量守恒。（）二 选 择 题1.一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为力，瞬时速率u为，某一段时间内的平均速度为不，平均速率为它们之间的关系必定有：（）A|v|=u,p|=v B 向/u,|D|=VC 网 W U ,|司 H D M l=u,同 w 52.质点作半径为R 的变速圆周运动时的加速度大小为（u 表示任一时刻质点的速率）。（）3.在相对地面静止的坐标系内，A、B 二船都以2m/s的速率匀速行驶,A 船沿X 轴正向，B 船沿丫轴正向。今在A 船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系（x,y 方向单位矢量用；、J 表示），那么在A 船上的坐标系中，B 船的速度为：（）A 2F+2J B-2F+2JC-2F-27 D 2f-2J/12/球球OLTO/4.两个质量相等的小球由一轻弹簧相连接，再用一细绳悬挂于天花板上，处于静止状态,如图所示。将细绳剪断的瞬间，球1和球2的加速度分别为（）oA a=g a2=g B a O a2=gC a】=g a2=0 D a】=2g a2=05.竖直上抛一小球，若空气阻力大小不变，则球上升到最高点所需用的时间与从最高点下降到原位置所需用的时间相比（）。A前者长 B前者短 C两者相等 D无法判断6.如图，在光滑平面上有一个运动物体P,在P的正前方有一个连有弹簧和挡板M的静止物体Q,弹簧和挡板M的 质 量P Q均不计。P与Q的质量相同，物体P与Q碰撞后P停 止，Q以碰前P的速度运动，在此碰撞过程中，弹簧压缩量最大的时刻是（）。A P的速度正好变为零时 B P与Q速度相等C Q正好开始运动时 D Q正好达到原来P的速度时7.一质量为机的质点以与地的仰角6=30的初速均从地面抛出，若忽略空气阻力，求质点落地时相对抛射时的动量的增量.A动量增量大小为何引，方向竖直向下.B 动量增量大小为|加。|，方向竖直向上.C动量增量大小为12mM方向竖直向下.D 动量增量大小为|2mV0|,方向竖直向上.8.质点系的内力可以改变（）。A 系统的总质量 B 系统的总动量 C 系统的总动能D 系统的总角动量9.摆长为l 的单摆拉开一角度后自由释放，在摆动过程中，摆球加速度的大小为（0 为摆角）A Y B 土g s i n/9 C （尸+（g s i n e）2Dji+3cos2。10.在两个质点组成的系统中，若质点之间只有万有引力作用，且此系统所受外力的矢量和为零，则此系统（）oA动量与机械能一定都守恒 B动量与机械能一定都不守恒C动量一定都守恒，机械能不一定守恒 D动量不一定都守恒，机械能一定守恒11.地球的质量为m,太阳的质量为M,地心与日心的距离为R,引力常数为G,则地球绕太阳作圆周运动的轨道角动量为（）。而 疝 B浮 C M忑 D器12.人造卫星绕地球作椭圆轨道运动，卫星轨道近地点和远地点分别为A 和 B,用 L 利 Ek分别表示卫星对地心的角动量及其动能的瞬时值,则应有（）0A LALB,EKAEK BC LA=LB,EKA EKBB LA=LB,EKA EK BD LA LB,EKA R c。2(1)质 点 运 动 的 切 向 加 速 度;法向加速度时_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ O(2)质点运动经过t=时，at=ano14 .质量为m的质点以速度V沿一直线运动，则它对直线外垂直距离为d的一点的角动量大小 o15 .有一倔强系数为K的轻弹簧，竖直放置，下端悬挂一质量为m的小球。先使弹簧为原长，而小球恰好与地接触。再将弹簧上端缓慢地提起，直到小球刚能脱离地面为止。在此过程中外力所作的功为O16.一质量m=2 k g 的物体在力户=4 行+(2+3 刀作用下以初速度4=l j 0 n/s)运动,如果此力作用在物体上2 s,则此力的冲量/=，物体的动量如=017.两球质量分别为叫=2.0 g,%=5 0 g，在光滑的水平桌面上运动。用直 角 坐 标 XOY描 述 其 运 动，两 者 速 度 分 别 为 4=10：c m s-i ,v2=(3.0i+5.Q j)cm-s-o若碰撞后两球合为一体，则碰撞后两球速度U的大小为=，速度U 与 X轴的夹角。=o18.一颗炮弹沿水平飞行，已知其动能为E k。突然，在空中爆炸成质量相等的两块，其中一块向后飞去，动能为E J 2,另一块向前飞去，则向前的一块动能为 o19 .质量m=1k g 的物体，在坐标原点处从静止出发在水平面内沿X轴运动，其所受合力方向与运动方向相同，合力大小为F=3+2 x (SI),那么，物体在开始运动的3 m内，合力所作功W=；且x =3m时，其速率v =o四 计 算 题1.有一质点作直线运动，其运动方程为x=6人2 尸(S I 制)，试求：(1)第二秒内的平均速度；（2）第三秒末的速度；（3）第一,秒末的加速度；（4）质点作什么类型的运动？2.潜水艇在下沉力不大的情况下，自 静 止 开 始 以 加 速 度 竖直下沉（A,B为恒量），求任一时刻的速度和运动方程。3.一质点具有恒定加速度。=（6：+4 ）（%/2）,在t=Q时，其速度为零，位置矢量为5 =1 0：（加）。求：（1）在任意时刻的速度和位置矢量；（2）质点在x Oy平面上的轨迹方程，并画出轨迹的示意图。4.质量为M的三角形木块置于水平桌面上，另一质量m的木块放在斜面上。斜面与水平面的夹角为9。假设各接触面的摩擦力可以忽略不计，求小木块下滑时，各物体相对地面的加速度；小木块相对三角形木块的加速度和各接触面之间的相互作用力的大小。5.一颗子弹由枪口射出时速率为匕两小。当子弹在枪筒内被加速时,它所受的合力尸=（。-4）N （a力为常数），其中r以秒为单位：（1）假设子弹运行到枪口处合力刚好为零，试计算子弹走完枪筒全长所需时间；（2）求子弹所受的冲量.（3）求子弹的质量.6.两个质量分别为，孙 和m 2的木块A利B,用一质量可以忽略不计，劲度系数为k的弹簧联接起来，放置在光滑水平面上，使A紧靠墙壁，然后用力推木块B使弹簧压缩了切,然后释放。已知如=用,m 2=3 m,求：(1)释放后，A、B两木块速度相等时的瞬时速度的大小；(2)释放后，弹簧的最大伸长量。7.平板中央开一小孔，质量为根的小球用细线系住，细线穿过小孔后挂一质量为M的重物.小球作匀速圆周运动，当半径为厂。时重物达到平衡.今在M的下方再挂一质量为也的物体，如图.试问这时小球作匀速圆周运动的角速度 和半径”为多少？8.如图所示，水平面上有一质量为M=51kg的小车，其上有一定滑轮，通过绳在滑轮两侧分别连有质量为mi=5kg和m2=4kg的物体A和B。其 中A在小车水平台面上，B被悬挂。整个系统开始处于静止。求：以多大的力作用在小车上，才能使物体A与小车之间无相对滑动。(设各接触面光滑，滑轮与绳的质量不计，绳与滑轮间无滑动。)9.一轻绳绕过一质量可以忽略不计且轴光滑的滑轮，质 量M1的人抓住绳的一端A,而绳的另一端系了一个质量为M2(=M P的物体。今人从静止开始加速向上爬。求：当人相对于绳的速度为u时，B端物体上升的速度为多少？1 0.如图所示一竖直弹簧，一端与质量为M的水平板相连接，另一端与地面固定，倔强系数为k O一个质量为m 的泥球自距板M 上方h 处自由下落到板上，求：以后泥球与平板一起向下运动的最大位移？本题的整个过程能用一个守恒定律来求解吗？1 1.质量为M 的木块A 放在光滑的水平桌面上，现有一质量为m 速度为 W的子弹水平地射入木块，子弹在木块内行经距离d 后，相对于木块静止。设此时木块在水平面上滑过的距离为S,速 度 为 子 弹 在 木 块内受的阻力F 是恒定的，求：S 的大小。质点运动学及动力学练习题标准答案:一 判断题IX 2 V 3X 4X 5X 6 J 7 V X V 8 V 9X 10X 11X12X 13 X14X 15X V V X 16X17X 18 V 19X X V X X 20 V二选择题ID 2D 3B4D 5B 6B 7A 8C 9C 10C 11A 12C13A14D 15B 16D 17C 18C三填空题1 8R,64Rt2,82 23 m/s匀速直线运动4 4.8 m/s6-F)R轴夹角60度19C20D 21B3 y=-x +l35 m/s，05 R cosinotF+R o c o s t J,07 4.19(m),4.13X10 3m/s,与 X8 16(N-s),176(J)9 220(J)10-Gmim2(l/a-1/b);W fi AEp 11 动量、动能、功1 2 保守力作的功与路径无关；保=一八日13(l)-c(m/s2)(2)(b-ct)2/R(m/s2)(3)山 豆，土 区C C V CG)14 mvd;15 m2g2/(2k);16 8F +10;(NS);8F+12;(kg-m-s-)17 6.14 m/s,35.518 9Ek/219 18 J,6 m/s四 计 算 题1.v=4m-S-l v=-18inSl。=0 质点作变加速直线运动。2.v=-(l-e-3.昨（6行 +旬）（加H）,尸=办+（3产：+2巧）=（10+3户 +2产%），3y=2x-204.设三角型木块相对地面的加速度为q,小木块相对地面的加速度为G，小木块相对三角形木块的加速度为，小木块与三角形木块之间的作用力为此和用，地面对三角形木块的支持力为此。_ mg sin Seos 8a=,M+msin 0XTMm cosNi=-M+msirr 0_(M+msin6)sin。M+m sin2 6T(M+m)Mh=-r v 7gM+msirr 6a2(M+m)sin6M+msin2 0”9 1=,m=-b 2b v0 2bv07.s=m r0 M,M,+M28.7 8 4 N9.u/21 0.“等(1 +、仁尹)不能k (M+m)g1 1.-dM+m刚体定轴转动练习题一、选择题1、一刚体以每分钟6 0转绕Z轴做匀速转动（为沿Z轴正方向）。设某时刻刚体上一点P的位置矢量为尸=3：+4/+5左，其单位为I O%?,若以1 0-2加/5为速度单位，则该时刻P点的速度为：（）A D=94.2F+125.6J+157.0；B 。=3 4.4 5；C D=-25.H+18.8J；D 力=-2 5.1 1-1 8.8小2、一均匀细棒OA可绕通过其一端O而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示。今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆动到竖直位置的过程中，下述说法哪一种是正确的？（）A角速度从小到大，角加速度从大到小。oB角速度从小到大，角加速度从小到大。C角速度从大到小，角加速度从大到小。D角速度从大到小，角加速度从小到大。3、刚体角动量守恒的充分而必要的条件是：（A刚体不受外力矩的作用力矩为零）B刚体所受合外C刚体所受的合外力和合外力矩均为零 D刚体的转动惯量和角速度均保持不变4、某刚体绕定轴做匀变速转动时，对于刚体上距转轴为 出的任一质元Am来说，它的法向加速度和切向加速度分别用4 和弓来表示，则下列表述中正确的是()(A)a,、q 的大小均随时间变化。(B)a,、q 的大小均保持不变。(C)里,的大小变化，的大小恒定不变。(D)%的大小恒定不变，q 的大小变化。5、有两个力作用在一个有固定转轴的刚体：(1)这两个力都平行于轴作用时，它们对轴的合力矩一定是零;(2)这两个力都垂直于轴作用时，它们对轴的合力矩可能是零;(3)当这两个力的合力为零时，它们对轴的合力矩也一定是零;(3)当这两个力对轴的合力矩为零时，它们的合力也一定是零。A 只 有(1)是正确的。正确，(3),(4)错误。C(1),(2),(3)都是正确，(4)错误。(3),(4)都正确。B(1),(2)D(1),(2),6、如图所示，一静止的均匀细棒，长 为 L、!_质量为M,可绕通过棒的端点且垂直于棒长的/=光滑固定轴0 在水平面内转动，转动惯量为 俯 视 图 vML2/3o 一质量为m、速度为V 的子弹在水平内沿与棒垂直的方向射入并穿入棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为gV,则此棒的角速度2应为：()A mV 口 3 mVA-;o-;M L 2 M L5 mV 口 7 mV3 M L ：4 M L ；7、一人张开双臂手握哑铃坐在转椅上，让转椅转动起来，若此后无外力 矩 作 用，则 当 此 人 收 回 双 臂 时，人 和 转 椅 这 一 系 统 的()A.转速加大，转动动能不变；B.角动量加大；C.转速和转动动能都减小；D.角动量保持不变；8、有a、b两个半径相同，质量相同的细圆环，其中a环的质量均匀分布，而b环的质量分布不均匀，若两环对过环心且与环面垂直轴的转动惯量分别为/0和 小 则 （）A./ib；B./,/；C.ia=ih；D.无法确定/,和/，的相对大小。9、下列说法正确的是：（）A.系统的动量守恒，它的角动量也一定守恒；B.系统的角动量守恒，它的动量也必定守恒；C.系统的角动量守恒，它的机械能也一定守恒；D.以上表述均不正确；10、如图所示。一悬线长为/,质量为的单摆和一长为/,质量为机能绕水平轴自由转动的均匀细杆，y|yp,现将摆球和细杆同时从与竖直方向成。角的位置由 4静止释放，当它们运动到竖直位置时，摆球和细杆 用 g的角速度之间的关系为（）2B.01=&2；C；5 B；6、B；7、D；8、D；9、D；1 0、C；二、填空题1、角动量；在该过程中系统所受的合外力矩为零；机械能。2、刚体的总质量；质量的分布；转轴的位置。3、0；3 g/)。4、0.2 4 6 J 5、(3 Jg s i n)/)/2；ngl s i n 8)/2 ;(3mgl s i n 6)12。6 4 s ；-1 5 m/s o 7、2 5.8 r a d/s三、判断题1、(1)X (2)V (3)V 2、X；3、X；4、J四、计算题1、(1)D =mg：；(2)=(2mg)/k2、一 =(一 必=(修)4c薪3m 3 m (M +3ni)L/33、沙=4。=厂=7/44、(1 )a-7trad/s2;N=6 2 5 r ;(2)a)=25 兀 rad I s；(3 )v=rco=25 7rm/s;an=rar=625 7r2mls2=ra=7vmls2,B-arctan an/at5、t=2Lco()/3/zg狭义相对论基础练习题一、填空I、一速度为U的宇宙飞船沿X轴的正方向飞行，飞船头尾各有一个脉冲光源在工作，处于船尾的观察者测得船头光源发出的光脉冲的传播速度大小为;处于船头的观察者测得船尾光源发出的光脉冲的传播速度大小为 O2、一门宽为a,今有一固有长度为L。(L0 a)的水平细杆，在门外贴近门的平面内沿其长度方向匀速运动。若站在门外的观察者认为此杆的两端可同时被拉进此门，则该杆相对于门的运动速率u至少为3、在地球上进行的一场足球赛持续的时间为9 0秒，在以速率为”=0.8c飞行的飞船上观测，这场球赛的持续时间为。4、狭义相对论的两条基本原理中，相对性原理说的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _;光速不变原理说的是5、当 粒 子 的 动 能 等 于 它 静 止 能 量 时，它 的 运 动 速 度 为;当粒子的动量等于非相对论动量的2倍时,它 的运动 速度为 O6、观察者甲以4 c/5的 速 度(c为真空中光 速)相 对于静止的观察者乙运动，若甲携带一长度为L,截面积为S,质量为m的棒，这根棒安放在运动方向上，则甲携带测得此棒的密度为;乙测得此棒的密度为 07、一米尺静止在K，系，且与X，轴的夹角为30。，系相对于K系的X轴的正向的运动速度为0.8c,则K系 中 测 得 的 米 尺 的 长 度 为 八；他与X轴的夹角为O8、某加速器将电子加速到能量E=2 X 1 0 6eV 时，该电子的动能Ek=eVo（电子的静止质量 mc=9.Uxl（）3kg,ieV=1.60 xl0/9j）9、以速度V 相对地球作匀速直线运动的恒星所发射的光子，其相对于地球的速度的大小为 O10、设电子的静质量为人,将电子由静止加速到速率为0.6 c,则要做功的大小为 o二、选择1、a 粒子在加速器中被加速，当其质量为静止质量的3 倍时，其动能为静止能量的（）（A）2 倍（B）3 倍（C）4 倍（D）5 倍2、根据相对论力学，动能为l/4MeV的电子，其运动速度约等于（C 表示真空中光速，电子的静止能量mC2=0.5MeV）（）（A）0.1C（B）0.5C（C）0.75C（D）0.85C3、下列几种说法：（1）所有惯性系对物理基本规律都是等价的。（2）在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关。（3）在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速度都是相同。其中哪些说法是正确的？（）A 只 有（1）、（2）是 正 确 的.B 只 有（1）、（3）是正确的。C 只 有（3）、（2）是正确的。D 三种说法都是正确的。4、有一直尺固定在K 系中，它与O X 轴的夹角0=4 5。，如果K 系以速度u 沿OX方向相对于K系运动，K系中观察者测得该尺与OX轴的夹角：（）A 大于45。B 小于45。C 等于45。D 当K 系沿O X 轴正方向运动时大于45。，而 当 K 系沿O X 负方向运动时小于45。5.(1)对某观察者来说，发生在某惯性系中同一地点、同一时刻的两个事件，对于相对该惯性系作匀速直线运动的其它惯性系中的观察者来说，它们是否同时发生？(2 )在某惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，它们在其它惯性系中是否同时发生？关于上述两个问题的正确答案是：()A(1)同时，(2)不同时。B(1)不同时，(2)同时。C(1)同时，(2)同时。D(1)不同时，(2)不同时。6.某种介子静止时的寿命为10%,若它以速率”=2x10%运动,它能飞行的距离S为()。A 6 /V 5/n；B 2m；C ；D 垂o7.一物体由于运动速度的加快而使其质量增加了 1 0%,则此物体在其运动方向上的长度缩短了()。A 1 0%；B 90%；C l o/i i ；D i/i i o8.一宇宙飞船相对于地球以0.8c的速度飞行，以光脉冲从船尾传到船头，飞船上的观测者测的飞船的长度为9 0 m,地球上的观测者测的光脉冲从船尾传到船头两事件的空间间隔为()。A 90/n；B 5 4 m ；C 2 7 O w ；D 1 5 0 m o9、在参考系S 中，有两个静止质量均为机。的粒子A 和 B,分别以速度。沿同一直线相向运动，相碰后结合在一起成为一个粒子，则其静止质量场为()oA 2叫.B 2m.J l (l /c)C J i-(y/c)2 o D2 m oJ i/。）。10、以 电 子 运 动 速 度 为 0.9 9 c,它的动能为(电子的静止能量为0.51 MeV)：()A 3.5MeV;B 4.QMeV;C 3AMeV；D 2.5MeV。11.一宇宙飞船相对于地面以速度“做匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号，地面的观测者发现经过4 时间后，被船尾部的接收器收到，则由此可知飞船的固有长度为()A c Z.B vtC ,c W D C-A/JH 7a-M e）2三、计算题1、K，系以速度*=0.6 c相对于K系运动，当K，系的。点与K系的。点重合的一瞬间，它们的时钟均指示零（这两个钟是完全相同的）。试求：（1）若不系上父处发生了一个物理过程，系测的该过程经历了=2 0 s ,求K系的中测得该过程所经历的时间；（2）系上有一根长为=2机的细杆，沿（轴放置，求K系测得的此杆长度；（3）系上有一质量为2 k g的物体，求 系 和K系测的该物体的总能 量 和E。2、K，系以速度”,=o.8c相对于K系运动，在K系中相距1 0 0 m的 和X 2处同时发生的两事件。（1）在 系 来 看，两事件是否同时发生？（2）在系中测得这两事件相距多远？3、观测者甲和乙分别静止于两个惯性系K和不（小系相对于K系做平行于X轴匀速运动）中。甲测得在X轴上两点发生的两个事件的空间间隔和时间间隔分别为5 0 0 m和2 X I 0-7 S,而乙测的者两个事件时同时发生的。问：小系相对于K系以多大的速度运动？4、有两个静止质量均为外的粒子A和B,以速度”8 c从空间一个公共点沿相反方向运动，求：（1）每个粒子相对公共点的动量利能量的大小；（2）一个粒子在相对另一个粒子静止的参考系中动量和能量的大小。四、判断题1、力学相对性原理是牛顿绝对时空观的直接体现；他只适用于力学现象。（）2、同时性的相对性与两惯性系的相对运动速度无关。（）3、在与棒相对静止的参考系中测量到的棒的长度最长。（）4、时间延缓时一种相对效应，延缓程度与两惯性系的相对运动速度有关。（）狭义相对论答案一、填空题1、C;C o2、u=C yjl (a/L o)2;3、1 5 0 m i n4、物理规律对所有的惯性系都是一样的，不存在任何特殊的惯性系。在任何惯性系中，光在真空中的速率都相等，恒为c.5、(戊)/2;(岳)/26、p=m/L S;p=2 5 m/(9 L S)7、0.7 2 m；e =ar c t an 5/3百=4 5 8、1.5 x l 06e V9、c；1 0、O.2 5 moc2;二、择题1、A；2、C；3、D；4、A；5、A；6、A；7、D；8、C；9、D；1 0、C；1 1、D；三、计算题1、(1 )Z V=2 5 s;(2)I=1,6m;(3)E =1.8 x l O1 7 J,E=2.2 5 x l O“J2、(1)不同时;(2)4=4.4 4 x 1 0-7 5；Jxz=1 6 7 m3、3.6 x l 07m/i ;4 (1 )4，%c/3 ；5 m o e 2/3 ;(2 )4.4 3 moc ;4.5 5 moc2四、判断题1、V；2 X ；3、V；4、X o振动、波动练习题一.选择题1.一质点在X轴上作简谐振动，振幅A=4 c m。周期T=2 s。其平衡位置取作坐标原点。若 t=0 时刻质点第一次通过x=-2 c m 处，且向X 轴负方向运动，则质点第二次通过x=-2 c m 处的时刻为（）。A I s B-s C-s D 2 s3 3轴上坐标的关系图应（）0振动加速度的表达式为（）。ABCD4.a=0.4乃2 cos(r-y)37ra=OA/r2 cos(m 一 丁)a=-0.4万 之 cos(2m )a-0.4万 COS(2T Z T+-)频率为1 0 0 H z,传播速度为3 0 0 m/s的平面简谐波，波线上两点振动的相位差为?，则这两点相距（）oA 2 mB 2.1 9 mC 0.5 mD 2 8.6 m5 .一平面简谐波在弹性媒质中传播，媒质质元从平衡位置运动到最大位置处的过程中，（）oA 它的动能转换成势能 B 它的势能转换成动能C它从相邻的一段质元获得能量其能量逐渐增大D它把自己的能量传给相邻的一段质元，其能量逐渐减小6 .在下面几种说法中，正确的说法是：（）0A波源不动时，波源的振动周期与波动的周期在数值上是不同的B波源振动的速度与波速相同C在波传播方向上的任一质点振动位相总是比波源的位相滞后D在波传播方向上的任一质点振动位相总是比波源的位相超前7 .一质点作简谐振动，周期为T,当它由平衡位置向X 轴正方向运动时,从二分之一最大位移处到最大位移处这段路程所需要的时间为（）。A I B 二 C I D I4 12 6 88 .在波长为人的驻波中两个相邻波节之间的距离为（）0A X B 3 入/4 C X/2 D X/49 .在同一媒质中两列相干的平面简谐波的强度之比%=4是，则两列波的振幅之比是：（）A 工4 B 1=2 C&=1 6 D A=1A?A?A2 41 0 .有二个弹簧振子系统，都在作振幅相同的简谐振动，二个轻质弹簧的劲度系数K相同，但振子的质量不同。则二个振动系统的机械能是()oA振子质量大的振动的机械能大B振子质量小的振动的机械能大C二个系统的机械能相同D不能判断1 1 .两质点1和2均沿X轴作简谐振动，振幅分别为A和A 2。振动频率相同。在t=0时，质点1在平衡位置向X轴负向运动，质点2在-2处2向X轴正向运动，两质点振动的相位差 二见-的为()。A -7T B -7l C D 2 6 6 6 61 2.一平面简谐波的表达式为y=2 x 1 0-3 c o s 3不+5 x)(S/),它表示了该波()oA振幅为2 0 c m B周期为0.5 sC波速为0.4m/s D沿X轴正方向传播1 3.一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1/4时，其动能为振动总能 量 的()oA 7/1 6 B 9/1 6 C 1 1/1 6 D 1 3/1 6 E 1 5/1 61 4.同一弹簧振子按图示的a.b.c三科中 甘 口 今 别为 九，1 (摩擦力都忽略不计)，则|)oA Ta=Tb=7 B Ta Tb Tc a b cC TK TW Tc D Ta Tb =4 0时，质点的运动一定在加快吗？o质点的运动在变慢的条件为 01 2、一个弹簧振子的振幅增加到原来的两倍时，下列物理量的变化分别是：最大速度，最大加速度，振动能量,振动频率 01 3、如图所示，质量为m的物体在x轴上以平衡位置为原点作谐振动，振幅为A,/V WV M m_ _ _ _ _ _ _ _ _ _I 1111f频率为嗫若取X=A/2处为弹性势能的零 0 A/2 A X 点，则在X=A处的弹性势能Ep=；若t=0时该物体在x=A处由静止释放，则它到达x=-A/2处所需的最短时间t=。1 4、作谐振动的小球，速度的最大值为K=3c m s 振幅为A=2 c m。则：小 球 振 动 的 周 期 为，加速度的最大值为振动表达式为。1 5、竖直悬挂着的弹簧振子的周期T =S,振幅A=5 c m,当物体向下通4过平衡位置后工s时，物体在平衡位置（填上或下）c m1 2 -处，运动方向为（填向上或向下）。1 6、竖直悬挂着的弹簧振子的周期为0.2 s,若将物体质量增加2.0 kg后，周期变为3.0 s,则物体原来的质量为 o1 7、有两个谐振动：x,=Ai Co s w t,x2=A2s i nc L）t,且有A1 V A2。则其合成振动的振幅为。1 8、一质点同时参加两个同一直线上的谐振动。其表达式分别为：2x=0.4 c o s（4 r +x2=0.3c o s（4 f ：万）合振动的表达式为：。1 9.质点P在一直线上运动,其坐标x与时间t的关系为 产A s i n O t）（SI）其 中A为常数，则质点的振幅为,周期为,初相位为。2 0 .一个质点沿x轴作简谐运动，振动范围的中心点为x轴的原点。已知周期为T,振幅为A。(1)若 t=0 时质点过x=0 处且朝x轴正方向运动，则振动方程为x=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(2)若 t=0 时质点过x=A/2 处且朝x轴负方向运动，则振动方程为x=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _y.=Acos 2$+jT X)2 2.如果入射波的方程式为 在广。处发生反射后，形成驻波，反射点为波腹，设反射后波的强度不变，则反射波的方程为，在产2 人/3处质点的合振幅等于o2 3、在波传播路程上有A、B 两点，媒质的质点都作简谐振动，B 点的相位比A 点落后30 。已知A、B 之间的距离为2.0 厘米，振动周期为2.0秒。问波速=,波长=2 4、一个平面简谐波，波源在X。处，振动表达式为y =A c o s f,波速当波传到小处时，X i处质点的振动比波源落后时间3,相位滞后，X i处振动表达式为 O“Y2 5、已知一波线上有两点P、Q均作简谐振动，如图所示，_,_-一OP Q xQ比P相位超前9,若P Q=5 m,振动周期为2s,则此波的波长八，波速八，波的传播方向o2 6、有一1平面简谐波y =A c o s 2 0%。沿轴X传播，则X =1 5?处 的 L 400 2 相位比=1 6相处的相位 o2 7、一横波沿绳子传播时的波动方程为y =0.05c o s(1 0m-4G)，则绳子上各质点振动时的最大速度为,最大加速度为。三、判断题：1、判断下列运动是否为简谐振动：(1)()小球在地面上作完全弹性的上、下跳动。(2)()小球在半径很大的光滑凹球面底部作小幅度的摆动。2、()若物体受到一个总是指向平衡位置的合力，则物体必然作振动，但不一定是简谐振动。3、（)简谐振动过程是能量守恒的过程，因此，凡是能量守恒的过程就是简谐振动。4、()一个弹簧，劲度系数为k,一质量为m的物体挂在它的下面。若把该弹簧分割成两半，物体挂在 分 割 后 的 根弹簧上，分割前后两个弹簧振子的振动频率相同。5、两个相同的弹簧各系一物体作简谐振动。不计弹簧质量，在下列情况下其运动周期是否一样：(1)()物体质量m.=m2.振 幅A i=A2,一个在光滑水平面上作水平振动，一个在竖直方向悬挂作竖直振动。(2)()物体质量3=2 01 2、振幅A尸2 A 2,都在光滑水平面上作水平振动。(3)()物体质量m i=m 2、振幅AL2 A 2,都在光滑水平面上作水平振动。(4)()物体质量m i=m 2、一个在地球上，一个在月球上作竖直振动。6、下列关于波长的说法是否正确：(1)()在波的传播方向上相邻两个位移相同点的距离。(2)()在波传播方向上相邻两个运动速度相同点的距离。(3)()在波传播方向上相邻两个振动相位相同点的距离。7、当一平面简谐机械波在弹性介质中传播时，下述各结论是否正确：(1)()介质质元的振动动能最大时，其弹性势能减小，总的机械能守恒；(2)()介质质元的振动动能和弹性势能都作周期性变化，但二者的相位不相同;(3)()介质质元的振动动能和弹性势能的相位在任意时刻都相同，但二者的数值不相同；(4)()介质质元在其平衡位置处的弹性势能最大。8、()波在介质中传播时，介质元的动能和势能具有相同的位相,而弹簧振子的动能和势能却没有这样的特点。9、()波数等于在2 n 长度内所包含的完整波的个数。四、计算题1、写出(a),(b)位移时间曲线对应的谐振动表达式。2、一质点沿x轴作简谐振动，其振幅为0.2 4m,周期为2.0s,当 t=0时，质点对平衡位置的位移为+0.1 2 m,此时质点向x 轴负向运动，求:(1)简谐振动的初相位，及振动表达式；(2)t=1.0s时，质点的位置、速度、加速度；(3)从初始时刻开始第一次通过平衡位置的时刻。3、一轻弹簧的倔强系数为k,其下端悬有一质量为M的盘子.现有一质量为机的物体从离盘底力高度处自由下落到盘中并和盘子粘在一起，于是盘子开始振动.此时的振动周期与空盘子作振动时的周期有何不同？(2)此时的振动振幅多大？取平衡位置为原点，位移以向下为正，并以弹簧开始振动时作为计时起点，求初位相并写出物体与盘子的振动方程.4、滑轮质量为M ,转动惯量/二。2依.苏，半 径R=o.2m,物体质量勿=1.5 Kg,g=10/n s-2 o 弹簧的劲度系数上=50A -(1)系统静止时，弹簧的伸长量和绳的张力。(2)将物体勿用手托起0.15米，再求弹簧的伸长号|6”(3)现在突然放手，试证r 作谐振动(不计摩擦，绳的张力不计)。(4)确定 振动周期。(5)取物体力的平衡位置为原点，0P轴竖直向下，则物体力位移为y,求出振动方程。5、一平面简谐波的波动表达式为y =0.0 1 co s 1 1 0/木)(S I )求：(1)该波的波速、波长、周期和振幅；(2)尸1 0 m 处质点的振动方程及该质点在夕2 s 时的振动速度;(3)尸2 0 m,6 0 1 T l 两处质点振动的相位差。6、一横波沿绳子传播，其波的表达式为y=0.0 5 co s (1 0 0 n t-2 n x)(S I)求此波的振幅、波速、频率和波长；求绳子上各质点的最大运动速度和最大运动加速度；(3)求 x i=0.2 m 处和物=0.7 m 处二质点运动的相位差。7、一列平面余弦波沿x 轴正向传播，波速为5 m ,s ,波长为2 m,原点处质点的振动曲线如图所示.(1)写出波动方程;作出尸0时的波形图及距离波源0.5 m 处质点的振动曲线.y8 cm8、如图所示为t=T/4 时刻的一平面简谐波的波形曲线，已知波的频率=1 0 0 H z,波 速 u=4 0 ma/S,a 点的振动方向向下，求：(1)波动方程；(2)今 有 一同振幅的相干波沿与上相反方向传播，它们在p点相遇时，X p=0.4 m 恰使p 点恒处于静止状态，写出该波的波动方程；(3)指出0、p 之间因干涉而静止的各点的位置。9、当行波通过波线上各在X i=0 和 x2=l m 处两点时，这两点横向振动分别为月=0.2 s i n3 m (S I ),y2=0.2 s i n(3 r +)(S I ).求：频率、波长、波8速及波向哪个方向传播。1 0、频率为5 0 0 H z 的波，其波速为3 5 0 m/s。求(1)相位差为6 0 的两点相距多远？(2)在某点，时间间隔为1 0 3 s 的两个位移，其相位差为若干？振动、波动练习题答案:一、选择题1 B 2 D3 D 4 C 5 D6 C 7 C8 C9 B I O C H D1 2 C 1 3 E 1 4A 1 5B 1 6