第三章 机械振动与机械波自我测试题
更新时间:2023-11-05 11:58:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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第三章 机械振动与机械波自我测试题
一、选择题
1、谐振动是一种什么样的运动? A 匀加速运动; B 匀减速运动; C 匀速运动; D 变加速运动。 2、下列振动中,哪个不是谐振动? A 弹簧振子的振动;
B 当摆角不大(<50)时的单摆的振动; C 位移方程满足x=sin(ωt+φ)的振动; D 拍皮球时皮球的振动。
3、一质点作上下方向的谐振动,设向上为正方向。当质点在平衡位置开始向上振动,则 初位相为: A 0; B
???; C ?; D
2234、当一物体系在一弹簧上作振动,振幅为A,无阻尼,则: A 当位移是±A,它的动能最大; B 在运动过程中它的总机械能有改变; C 在任一时刻其势能不变; D 当位移为零时它的势能为最小。
5、有一质量为4kg的物体,连在一弹簧上,在垂直方向作简谐振动,振幅是1米。当物体上升到最高点时为自然长度。那么物体在最高点时的弹性势能、动能、重力势能之和为:(设弹簧伸到最长时重力势能为零,并取g= l0m/s2) A 60J; B 40J; C 20J; D 80J。
6、某质点参与x1=l0cos(πt -π/2)cm及x2=20cos(πt+π/2)cm两个同方向的谐振动,则合成振动的振幅为:
A 20cm; B l0cm; C 30cm; D lcm。
7、设某列波的波动方程为y=l0sin(10πt -x/100)cm,在波线上x等于一个波长处的点的位移方程为:
A y= 10sin(10πt - 2π); B y= l0sin10πt;
C y= 20sin5πt; D y= l0cos(l0πt - 2π).
8、已知波动方程为y=0.05sin(l0πt-πx)cm,时间单位为秒,当t=T/4时,波源振动速度V应为:
A V= 0.5π; B V=-0.5π2; C V= 0.5πcos10πt; D V= 0。 9、已知一个lkg的物体作周期为0.5s的谐振动,它的能量为2π2J,则其振幅为: A 2m; B 0.5m; C 0.25m; D 0.2m。 10、实际的平面简谐波在波线上某点的振动位移是由什么决定的? A 时间和该点到波源的距离; B 时间及媒质的吸收系数;
C 振源振幅、时间及该点到波源的距离;
D 振源振幅、时间、媒质吸收系数及该点到波源的距离。 11、两相干波源的位相差为2π时,则在波相遇的某点的振幅: A 一定为两波源振幅之和; B 一定为两波源振幅之差; C 条件不够,不能确定;
D 无衰减传播时则为两波源振幅之和。
12、两个初相相等的波源,分别由A、B两点向C点无衰减的传播。波长为λ,
5AC=?,BC=10λ,则C点处的振动一定:
2 A 加强; B 减弱; C 振幅为0; D 无法确定。 13、同一媒质中,两声波的声强级相差20dB,则它们的声强之比为: A 20:1; B 100:1; C 2:1; D 40:1。 14、声压为80N/m2,声阻抗为443.76kg/m.S2的声强为:
A 7.2J/m2.s; B 7.2J; C 0.09J/m2s; D 0.18J/m2S。 15、低语时声强为10 -8 W/m2,飞机发动机的噪声声强为10-1w/m2,当其频率为1000Hz时,则它们的声强级之差为:
A 10-4dB; B 150dB; C ll0dB; D 70dB。
16、一个人说话的声强级为30dB,那么10个人同时声强级说话时的声强级为: A 300dB; B 3ldB; C 40dB; D 50dB。
17、当一列火车以26m/s的速度向你开来,用2kH的频率鸣笛时。则你听到的频率将是:
A 2165.6Hz; B 2000Hz; C 1857.9Hz; D 1000Hz。 二、思考题
1、符合什么规律的运动是简谐振动?
2、浮在静止水面上的木块,作上下振动(忽略水的粘滞力)是否谐振动?、 3、用同一材料做成大小形状不同的两个弹簧与两个相同的小球,分别做成两个振子,它们的振动频率是否相同?
4、两个摆角不同的(摆角都小于5°),但摆长和摆锤都相同的单摆,它们的摄动周期是否相同?
5、在地球上,我们认为悬挂弹簧振子和单摆的运动是谐振动,如果拿到月球上(仅受月球引力),那么振动周期将怎样变?
6、把单摆从平衡位置拉开,使摆线与竖直方向成θ角,然后放手任其振动,那么单摆振动的初位相是否为0?如果不是,则应是多少?
7、说明谐振动的位相和初位相的意义。若已知谐振动在t时刻的位移,能否确定它的位相?
8、试指出作谐振动的质点,在怎样的位置时(设向右方向为正向),①位移为零;②位移最大;③速度为零;④速度为负的最大值;⑤加速度为零;⑥加速度为最大。
9、x1=0.5cos(ωt+1.5π); x2=cos(0.5ωt+0.5.5π),分别表示两个谐振动;试从物理意义上说明两者的不同。
10、谐振动的圆频率能否由初始条件决定?总能量能否由初始条件决定? 11、两个相同的弹簧挂着质量不同的物体。当它们以相同的振幅作谐振动时,问振动的能量是否相同?
12、弹簧振子作谐振动时,如果振幅增为原来的两倍,而频率减少为原来的—半,问它的总能量怎样改变?
13、在谐振动中,t=0是指质点开始振动的时刻还是我们开始观察振动的时刻? 14、设在媒质中有某一振源作谐振动,并产生平面的余弦波.①振动的周期与波动的周期数值是否相同?②振动的速度与波动的速度数值是否相同?方向是否
相同?
15、关于波长的概念,有三种说法,试指出是否正确。 (1)同一波线上两个相邻的周期相同点之间的距离; (2)在同一个周期内波所传播的距离;
(3)在一波线上两相邻波峰(或波谷与波谷)之间的距离。 16、根据波速、波长和频率的关系式:
V=λ.ν 能否用提高频率ν的方法来增大波在给定媒质中的速度V? 17、同一机械波通过不同的媒质时,波长入、频率ν和波速V,哪些要改变?哪些不改变?
18、在怎样的情况下,波动方程为振动方程?
19、波动方程y=Acosω(t-x/u)中的x/u表示什么意义?如果把它写成y=Acos(ωt-ωx/u)
时,ωx/u又表示什么意义?
20、波动过程中,体积元的总能量随时间而变化,这和能量守恒定律是否矛盾? 21、为什么我们能够同时听到各种声音,而且同时能辨别各声波传来的方向? 22、有两个相干波源,在它们连线的垂直平分线上的各点,两波叠加后的合成振动是否一定加强?为什么?
23、有两个波在空间某点P点相遇,如果在某一时刻,观察到P点合成的振幅等于两个振幅之和,我们能否肯定这两个波是相干波?
24、波长均为λ的两列相干波互相叠加,合成波的波长等于什么? 三、计算题
1、一质量为10g的物体作简谐振动,其振幅为24cm,周期为4s,当t=0时,位移为+24cm,求:①在t=0.5s时,物体所在的位置;②在t=0.5s时,物体所受力的大小和方向;③在x=-12cm处,物体的速度(设此时V为负)。
2、两根弹簧(倔强系数为k,自然长度为L。)将质点m连结后放在光滑水平面上(如图),弹簧另一端各固定在相距2L。的墙上。当m运动到墙的中点时,突然将一质量为M的质点轻粘在m上(设粘上前M的速度为零)。求M粘上前后两种情况下振动系统的圆频率比及振幅比。
3、两同方向谐振动,已知方程式为: XI=5cos(l0t+ 0.75π); X2= 6cos( l0t+ 0.25π)。
求:①合成振动的振幅和初相;②若另有振动方向相同的谐振动X3=7cos( l0t+α),则当?为何值时,X1+ X3的振幅为最大;α为何值时,X2+X3的振幅为最小。
4、已知某平面简谐波的波源之振动方程为y= 6cos0.5πt,式中各量均以SI制单位表示。试求:①离波源5.0m处的质点的振动方程;此质点与波源的位相差。(设波的传播速度为20m/s)
5、S1和S2为二相干波源,相距?=1/4波长,S1较S2之位相超前
?。若两波在2S1和S2连线方向上的强度相同且不随距离变化,问①S1和S2连线上在S1外侧各点的合成波之强度如何?②在S2外侧各点的强度如何?
第三章 机械振动与机械波自我测试题
参考答案
一、选择题
1、D 2、D 3、C 4、D 5、D 6、B 7、A 8、D 9、B 10、D 11、C 12、D 13、B 14、A 15、D 16、C 17、A 三、计算题
1、(1)122cm?16.97cm (2)4.18×10-3 (3)-32.6cm/s 2、
?1??2AM?m; 1?mA2M?m m3、①7.81cm;84.81?;②(2k+0.75)?;(2k+1.25)?
4、y?6cos(5、0;4I2
?55t??);? 244
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