大學(xué)物理 第10章 練習(xí)答案

第十章練習(xí)一一、選擇題1、下列四種運(yùn)動（忽略阻力）中哪一種是簡諧振動？（）(A)小球在地面上作完全彈性的上下跳動(B)細(xì)線懸掛一小球在豎直平面上作大角度的來回擺動(C)浮在水里的一均勻矩形木塊，將它部分按入水中，然后松開，使木塊上下浮動(D)浮在水里的一均勻球形木塊，將它部分按入水中，然后松開，使木塊上下浮動2、質(zhì)點(diǎn)作簡諧振動，距平衡位置2.0cm時，加速度a=4.0cm/s2,則該質(zhì)點(diǎn)從一端運(yùn)動到另一端的時間為（）(A)1.2s(B)2.4s(C)2.2s(D)4.4s3、如圖下所示，以向右為正方向，用向左的力壓縮一彈簧，然后松手任其振動，若從松手時開始計時，則該彈簧振子的初相位為（）(A)0(D)(B)(C)4、一質(zhì)量為的物體與一個勁度系數(shù)為的輕彈簧組成彈簧振子，當(dāng)其振幅為時，該彈簧振子的總能量為。若將其彈簧分割成兩等份，將兩根彈簧并聯(lián)組成新的彈簧振子，則新彈簧振子的振幅為多少時，其總能量與原先彈簧振子的總能量相等（）(A)(B)(C)(D)二、填空題1、已知簡諧振動的周期為T，在時的質(zhì)點(diǎn)速度為，加速度為。2、已知月球上的重力加速度是地球的1/6，若一個單擺(只考慮小角度擺動)在地球上的振動周期為T，將該單擺拿到月球上去，其振動周期應(yīng)為。3、一質(zhì)點(diǎn)作簡諧振動，在同一周期內(nèi)相繼通過相距為11cm的A,B兩點(diǎn)，歷時2秒，速度大小與方向均相同，再經(jīng)過2秒，從另一方向以相同速率反向通過B點(diǎn)。該振動的振幅為，周期為。4、簡諧振動的總能量是E，當(dāng)位移是振幅的一半時，，，當(dāng)時，。三、計算題1、一振動質(zhì)點(diǎn)的振動曲線如右圖所示，試求：(l)運(yùn)動學(xué)方程；(2)點(diǎn)P對應(yīng)的相位；(3)從振動開始到達(dá)點(diǎn)P相應(yīng)位置所需的時間。2、一質(zhì)量為10g的物體作簡諧運(yùn)動，其振幅為24cm，周期為4.0s，當(dāng)t=0時，位移為+24cm。求：(1)t=0.5s時，物體所在位置；(2)t=0.5s時，物體所受.力的大小與方向；(3)由起始位置運(yùn)動到x=12cm處所需的最少時間；(4)在x=12cm處，物體的速度、動能以及系統(tǒng)的勢能和總能量。3、如右圖所示，絕熱容器上端有一截面積為S的玻璃管，管內(nèi)放有一質(zhì)量為m的光滑小球作為活塞。容器內(nèi)儲有體積為V、壓強(qiáng)為p的某種氣體，設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0。開始時將小球稍向下移，然后放手，則小球?qū)⑸舷抡駝?。如果測出小球作諧振動時的周期T，就可以測定氣體的比熱容比γ。試證明(假定小球在振動過程中，容器內(nèi)氣體進(jìn)行的過程可看作準(zhǔn)靜態(tài)絕熱過程。)練習(xí)二一、選擇題1、一彈簧振子，當(dāng)把它水平放置時，它可以作簡諧振動。若把它豎直放置或放在固定的光滑斜面上，試判斷下面哪種情況是正確的：()(A)豎直放置可作簡諧振動，放在光滑斜面上不能作簡諧振動(B)豎直放置不能作簡諧振動，放在光滑斜面上可作簡諧振動(C)兩種情況都可作簡諧振動(D)兩種情況都不能作簡諧振動2、在阻尼振動中，振動系統(tǒng)()(A)只是振幅減小(B)只是振動變慢(C)振幅既不減小，振動也不變慢(D)振幅減小且振動變慢3、下列選項中不屬于阻尼振動基本形式的是()(A)強(qiáng)阻尼(B)欠阻尼(C)過阻尼(D)臨界阻尼4、受迫振動的振幅依賴于()(A)振子的性質(zhì)(B)振子的初始狀態(tài)(C)阻尼的大小(D)驅(qū)動力的特征二、填空題1、實際上，真實的振動系統(tǒng)總會受到阻力作用而作振幅不斷減小的阻尼振動，這是因為阻尼的存在使系統(tǒng)的能量逐漸減少，能量損失的原因通常有兩種：和。2、在靈敏電流計等精密儀表中，為使人們能較快地和較準(zhǔn)確地進(jìn)行讀數(shù)測量，常使電流計的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)工作在狀態(tài)下。3、試分別寫出簡諧振動、阻尼振動和受迫振動的運(yùn)動微分方程、、。4、在阻尼很小的情況下，受迫振動的頻率取決于驅(qū)動力的頻率，當(dāng)驅(qū)動力的頻率逐漸趨近于振動系統(tǒng)的固有頻率時，振幅達(dá)到最大值，這種現(xiàn)象叫做。三、計算題1、質(zhì)量為m=5.88kg的物體，掛在彈簧上，讓它在豎直方向上作自由振動。在無阻尼情況下，其振動周期為T=0.4πs；在阻力與物體運(yùn)動速度成正比的某一介質(zhì)中，它的振動周期為T=0.5πs。求當(dāng)速度為0.01m/s時，物體在阻尼介質(zhì)中所受的阻力。2、一擺在空中振動，某時刻，振幅為A0=0.03m，經(jīng)t1=10s后，振幅變?yōu)锳1=0.01m。問：由振幅為A0時起，經(jīng)多長時間，其振幅減為A2=0.003m？3、火車在行駛，每當(dāng)車輪經(jīng)過兩根鐵軌的接縫時，車輪就受到一次沖擊，從而使裝在彈簧上的車廂發(fā)生上下振動。設(shè)每段鐵軌長12.6m，如果車廂與載荷的總質(zhì)量為55t，車廂下的減振彈簧每受10kN（即1t質(zhì)量的重力）的載荷將被壓縮0.8mm。試問火車速率多大時，振動特別強(qiáng)？（這個