1、第4章 振動(dòng)與波動(dòng)一、選擇題1. 在簡(jiǎn)諧振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程中，振動(dòng)相位的物理意義是 (A) 表征了簡(jiǎn)諧振子t時(shí)刻所在的位置 (B) 表征了簡(jiǎn)諧振子t時(shí)刻的振動(dòng)狀態(tài) (C) 給出了簡(jiǎn)諧振子t時(shí)刻加速度的方向 (D) 給出了簡(jiǎn)諧振子t時(shí)刻所受回復(fù)力的方向 2. 一質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧振動(dòng), 振動(dòng)方程為 則在(T為振動(dòng)周期) 時(shí), 質(zhì)點(diǎn)的速度為 (A) (B) (C) (D) 3. 一質(zhì)點(diǎn)以周期T作簡(jiǎn)諧振動(dòng), 則質(zhì)點(diǎn)由平衡位置正向運(yùn)動(dòng)到最大位移一半處的最短時(shí)間為 (A) (B) (C) (D) 4. 有一諧振子沿x軸運(yùn)動(dòng), 平衡位置在x = 0處, 周期為T(mén), 振幅為A，t = 0時(shí)刻振子過(guò)處向x軸正方向運(yùn)動(dòng),

2、則其運(yùn)動(dòng)方程可表示為 (A) (B) (C) (D) 5. 當(dāng)一質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí), 它的動(dòng)能和勢(shì)能隨時(shí)間作周期變化如果是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率, 則其動(dòng)能變化的頻率為 (A) (B) (C) (D) 6. 兩個(gè)同方向、同頻率、等振幅的諧振動(dòng)合成, 如果其合成振動(dòng)的振幅仍不變, 則此二分振動(dòng)的相位差為 (A) (B) (C) (D) 7. 關(guān)于波，下面敘述中正確的是 (A) 波動(dòng)方程中的坐標(biāo)原點(diǎn)一定要放在波源位置(B) 機(jī)械振動(dòng)一定能產(chǎn)生機(jī)械波(C) 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期與波的周期數(shù)值相等(D) 振動(dòng)的速度與波的傳播速度大小相等8. 已知一平面余弦波的波動(dòng)方程為, 式中 x 、y均以cm計(jì)則在同一波線上, 離

3、x = 5 cm最近、且與 x = 5 cm處質(zhì)元振動(dòng)相位相反的點(diǎn)的坐標(biāo)為 (A) 7.5 cm (B) 55 cm (C) 105 cm (D) 205 cm9. 一簡(jiǎn)諧波沿Ox軸正方向傳播，t0時(shí)刻波形曲線如圖4-1-56所示，其周期為2 s則P點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度v與時(shí)間t的關(guān)系曲線為 10. 兩初相位相同的相干波源, 在其疊加區(qū)內(nèi)振幅最小的各點(diǎn)到兩波源的波程差等于 (A) 波長(zhǎng)的偶數(shù)倍 (B) 波長(zhǎng)的奇數(shù)倍(C) 半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍 (D) 半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍11. 兩列完全相同的余弦波左右相向而行, 疊加后形成駐波下列敘述中, 不是駐波特性的是 (A) 疊加后, 有些質(zhì)點(diǎn)始終靜止不動(dòng)(B) 疊

4、加后, 波形既不左行也不右行(C) 兩靜止而相鄰的質(zhì)點(diǎn)之間的各質(zhì)點(diǎn)的相位相同(D) 振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能與勢(shì)能之和不守恒12. 方程為m和m的兩列波疊加后, 相鄰兩波節(jié)之間的距離為 (A) 0.5 m (B) 1 m (C) m (D) 2 m 二、填空題1. 一質(zhì)點(diǎn)沿x軸作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，平衡位置為x軸原點(diǎn)，周期為T(mén)，振幅為A(1) 若t = 0 時(shí)質(zhì)點(diǎn)過(guò)x = 0處且向x軸正方向運(yùn)動(dòng)，則振動(dòng)方程為x = (2) 若t = 0時(shí)質(zhì)點(diǎn)在處且向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，則質(zhì)點(diǎn)方程為x = 2. 一個(gè)作簡(jiǎn)諧振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),其諧振動(dòng)方程為(SI)它從計(jì)時(shí)開(kāi)始到第一次通過(guò)負(fù)最大位移所用的時(shí)間為 3. 如果兩個(gè)同方向同頻率簡(jiǎn)諧振

5、動(dòng)的振動(dòng)方程分別為cm和cm, 則它們的合振動(dòng)振幅為 4. 已知一入射波的波動(dòng)方程為(SI), 在坐標(biāo)原點(diǎn)x = 0處發(fā)生反射, 反射端為一自由端則對(duì)于x = 0和x = 1 m的兩振動(dòng)點(diǎn)來(lái)說(shuō), 它們的相位關(guān)系是相位差為 5. 如圖4-2-22所示，一平面簡(jiǎn)諧波沿Ox軸正方向傳播，波長(zhǎng)為，若點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為，則點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為 ，與點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)狀態(tài)相同的那些點(diǎn)的位置是 6. 如圖4-2-26所示，和為同相位的兩相干波源，相距為L(zhǎng)，P點(diǎn)距為r；波源在P點(diǎn)引起的振動(dòng)振幅為，波源在P點(diǎn)引起的振動(dòng)振幅為，兩波波長(zhǎng)都是，則P點(diǎn)的振幅A 三、計(jì)算題1. 一質(zhì)量為10 g的物體在x方向作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，振

6、幅為24 cm，周期為4 s當(dāng)=0時(shí)該物體位于x = 24 cm處求：(1) 當(dāng)=0.5 s時(shí)物體的位置及作用在物體上力的大小(2) 物體從初位置到12 cm處所需的最短時(shí)間，此時(shí)物體的速度2. 如圖4-3-20所示為一平面簡(jiǎn)諧波在t0時(shí)刻的波形圖，設(shè)此簡(jiǎn)諧波的頻率為250 Hz，且此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向向下，求(1) 該波的波動(dòng)方程(2) 在距原點(diǎn)O為100 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程與振動(dòng)速度表達(dá)式3. 如圖4-3-29所示，一圓頻率為、振幅為A的平面簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播，設(shè)在 t = 0時(shí)刻該波在原點(diǎn)O處引起的振動(dòng)使介質(zhì)元由平衡位置向y軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)M是垂直于x軸的波密介質(zhì)反射面已知， (為該波波長(zhǎng))；設(shè)反射波不衰減，求：(1) 入射波與反射的波動(dòng)方程；(2) P點(diǎn)的振動(dòng)方程又由圖可知，波動(dòng)方程為 (SI)(2) 將x100m代入上式，得該處的振動(dòng)方程(SI)振動(dòng)速度表達(dá)式為(SI)將代入上式，得該處的振動(dòng)方程 (SI)振動(dòng)速度表達(dá)式為 (SI)3.