第7章 机械振动

7-1 描述简谐振动的物理量 练习

1、单选题:
‎物体做简谐运动时,下列叙述中正确的是[      ]​
选项:
A: 在平衡位置加速度最大 
B: 在平衡位置速度最小
C: 在运动路径两端加速度最大
D: 在运动路径两端加速度最小
答案: 【 在运动路径两端加速度最大

2、单选题:
‏下列关于简谐振动的说法中,错误的是[      ]‍
选项:
A: 简谐振动是振动的最基本形式
B: 作简谐振动的物体,加速度和位移成反比
C: 简谐振动的物体,所受合外力方向始终指向平衡位置
D: 做简谐振动的物体,加速度方向与位移方向相反
答案: 【 作简谐振动的物体,加速度和位移成反比

3、单选题:
下列运动中,属于简谐振动的是 [      ]‍‍‍‍
选项:
A: 单摆的摆动 
B: 平抛运动
C: 斜抛运动  
D: 地震
答案: 【 单摆的摆动 

4、单选题:
‎简谐振动的一个振动周期内 [      ]​
选项:
A: 振动速度不相同 
B: 振动位移不相同
C: 振动相位不相同
D: 以上都不对
答案: 【 振动相位不相同

5、填空题:
‏对于给定的简谐振动系统,其振辐、初相由                  决定.    ​
答案: 【 初始条件##%_YZPRLFH_%##初条件

6、填空题:
‎一简谐振动的表达式为 x = Acos(3t + φ),已知 t = 0 时的初位移为 0.04 m,初速度为 0.09 m/s,则振幅 A =                m.‎
答案: 【 0.5

7、填空题:
‌一简谐振动的表达式为 x = Acos(3t + φ),已知 t = 0 时的初位移为 0.04 m,初速度为 0.09 m/s,则初相 φ =                   °  .​
答案: 【 -36.9

7-2 旋转矢量练习

1、单选题:
‌关于旋转矢量法,下列说法中错误的是 [      ]‌
选项:
A: 矢量的绝对值等于振动的振幅
B: 矢量的旋转角速度等于简谐振动的角频率
C: 矢量旋转一周,其端点在 x 轴的投影点就作一次全振动
D: 旋转矢量法描述简谐振动,就是矢量本身在作简谐振动 
答案: 【 旋转矢量法描述简谐振动,就是矢量本身在作简谐振动 

2、单选题:
‏简谐振动中,速度的相位比位移的相位 [      ]‎
选项:
A: 超前 π/2
B: 落后 π/2
C: 超前 π
D: 落后 −π
答案: 【 超前 π/2

3、单选题:
‌简谐振动中,加速度和位移的相位关系 [      ]‏
选项:
A: 同相 
B: 反相
C: 超前 π/2
D: 落后 π/2
答案: 【 反相

4、单选题:

‎一质点作简谐振动.其运动速度与时间的曲线如图所示.若质点的振动规律用余弦函数描述,则其初相应为[      ]      

‌选项:
A: π/6  
B: 5π/6
C: −5π/6 
D: −π/6
答案: 【 −5π/6 

5、单选题:

​一质点沿 x 轴作简谐振动,振动方程为   . 从 t = 0 时刻起,到质点位置在 x = −2 cm 处,且向 x 轴正方向运动的最短时间间隔为  [      ]

‏选项:
A: 1/8 s
B: 1/6 s
C: 1/4 s
D: 1/2 s
答案: 【 1/2 s

6、单选题:
‎一弹簧振子,重物的质量为 m ,弹簧的劲度系数为 k ,该振子作振幅为 A 的简谐振动.当重物通过平衡位置且向规定的正方向运动时,开始计时.则其振动方程为 [      ]​
选项:
A:
B:
C:
D:
答案: 【 

7、单选题:
‍一质点在 x 轴上作简谐振动,振辐 A = 4 cm,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 cm 处,且向 x 轴负方向运动,则质点第二次通过 x = −2 cm 处的时刻为 [     ]‏
选项:
A: 1 s 
B: 2/3 s
C: 4/3 s
D: 2 s 
答案: 【 2/3 s

8、单选题:

​一简谐振动曲线如图所示.则振动周期是 [      ]   

‍选项:
A:  2.62 s  
B: 2.40 s 
C: 2.20 s
D: 2.00 s 
答案: 【 2.40 s 

9、单选题:

​用余弦函数描述一简谐振子的振动.若其速度-时间( v - t )关系曲线如图所示,则振动的初相位为 [      ]  

‏选项:
A: π/6
B: π/3 
C: π/2 
D: 2π/3 
答案: 【 π/6

7-3 单摆和复摆 练习

1、单选题:
​把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开,使摆线与竖直方向成一微小角度 θ  ,然后由静止放手任其振动,从放手时开始计时。若用余弦函数表示其运动方程,则该单摆振动的初相为 [   ]  ‎
选项:
A: π
B: π/2
C: 0
D: θ
答案: 【 0

2、单选题:

‍一长为 l 的均匀细棒悬于通过其一端的光滑水平轴上,如图所示,作成一复摆.已知细棒绕通过其一端的轴的转动惯量 J = ml²/3 ,此摆作微小振动的周期为 [   ]

‏选项:
A:
B:
C:
D:
答案: 【 

7-4 简谐振动的能量 练习

1、单选题:
‌简谐振动的能量,下列说法中正确的是 [      ] ​
选项:
A: 简谐振动的动能守恒
B: 简谐振动的势能守恒
C: 简谐振动的机械能守恒 
D: 简谐振动角动量守恒  
答案: 【 简谐振动的机械能守恒 

2、单选题:
‎关于简谐振动,下列说法中正确的是 [      ]‌
选项:
A: 同一周期内没有两个完全相同的振动状态
B: 质点在平衡位置处,振动的速度为零
C: 质点在最大位移处,振动的速度最大
D: 质点在最大位移处,动能最大
答案: 【 同一周期内没有两个完全相同的振动状态

3、单选题:
‍弹簧振子在光滑水平面上作简谐振动时,弹性力在半个周期内所作的功为 [      ]‍
选项:
A: kA²
B: kA²/2
C: kA²/4
D: 0
答案: 【 0

4、单选题:

‎一质点作简谐振动,其振动方程为 x = A cos(ωt + φ).在求质点的振动动能时,得出下面5个表达式: 

‎其中 m 是质点的质量,k 是弹簧的劲度系数,T 是振动的周期.这些表达式中 [      ]                                        

‏选项:
A: (1),(4)是对的 
B: (2),(4)是对的
C: (1),(5)是对的
D: (3),(5)是对的
答案: 【 (1),(5)是对的

5、单选题:
‏一质点作简谐振动,已知振动频率为 f,则振动动能的变化频率是 [      ]   ‍
选项:
A: 4f
B: 2f
C:  f
D: f/2 
答案: 【 2f

6、单选题:
‏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 [      ]     ‏
选项:
A: 9/16 
B: 11/16 
C: 13/16
D: 15/16 
答案: 【 15/16 

7、单选题:
‎一物体作简谐振动,振动方程为 x = Acos(ωt + π/2).则该物体在 t = 0 时刻的动能与 t = T/8( T 为振动周期)时刻的动能之比为:[      ]​‎​
选项:
A: 1:4 
B: 1:2
C: 1:1
D: 2:1 
答案: 【 2:1 

7-5 简谐振动的合成 练习

1、单选题:

​图中所示为两个简谐振动的振动曲线.若以余弦函数表示这两个振动的合成结果,则合振动的初相为 [   ]

‏选项:
A: 0
B: -π/2
C: π
D: π/2
答案: 【 -π/2

2、填空题:

‏一质点同时参与了三个简谐振动,它们的振动方程分别为  ,  ,   其合成运动的运动方程为 x            .

‍答案: 【 0

机械振动部分测试

1、单选题:

1.已知一质点沿y轴作简谐振动.其振动方程为y=.与之对应的振动曲线是              

‌选项:
A:
B:
C:
D:
答案: 【 

2、单选题:

 一个质点作简谐振动,振幅为A,在起始时刻质点的位移为,且向x轴的正方向运动,代表此简谐振动的旋转矢量图为                            

​选项:
A:
B:
C:
D:
答案: 【 

3、单选题:

3用余弦函数描述一简谐振动.已知振幅为A,周期为T,初相 ,则振动曲线为:                     

     

 

‍选项:
A:
B:
C:
D:
答案: 【 

4、判断题:

1   一弹簧振子作简谐振动,振幅为A,周期为T,其运动方程用余弦函数表示.若t = 0时,

 振子在负的最大位移处,则初相为.

​选项:
A: 正确
B: 错误
答案: 【 正确

5、判断题:

一弹簧振子作简谐振动,振幅为A,周期为T,其运动方程用余弦函数表示.若t = 0时,

振子在平衡位置向正方向运动,则初相为.

‎选项:
A: 正确
B: 错误
答案: 【 错误

6、判断题:

一弹簧振子作简谐振动,振幅为A,周期为T,其运动方程用余弦函数表示.若t = 0时,

振子在位移为A/2处,且向负方向运动,则初相为 

‍选项:
A: 正确
B: 错误
答案: 【 错误

7、判断题:

两个同方向的简谐振动曲线如图所示.合振动的振幅|A1 - A2|

           

‏选项:
A: 正确
B: 错误
答案: 【 正确

8、判断题:

两个同方向的简谐振动曲线如图所示.合振动的振动方程为X=|A1 - A2|

‎选项:
A: 正确
B: 错误
答案: 【 错误

9、判断题:

图中所示为两个简谐振动的振动曲线.若以余弦函数表示这两个振动的合成结果,则合振动的方程=

‍选项:
A: 正确
B: 错误
答案: 【 正确

第8章 机械波

8-1 机械波的几个概念 练习

1、单选题:
‏在下面几种说法中,正确的说法是:‍
选项:
A: 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相位总是比波源的相位滞后(按差值不大于p计).
D: 在波传播方向上的任一质点振动相位总是比波源的相位超前(按差值不大于p计).
答案: 【 在波传播方向上的任一质点振动相位总是比波源的相位滞后(按差值不大于p计).

2、单选题:

‎在简谐波传播过程中,沿传播方向相距为 (为波长) 的两点的振动速度必定:

​选项:
A: 大小相同,而方向相反。
B: 大小和方向均相同。
C: 大小不同,方向相同。
D: 大小不同,方向相反。
答案: 【 大小相同,而方向相反。

3、单选题:
‌把一根十分长的绳子拉成水平,用手握其一端,维持拉力恒定,使绳端在垂直绳子的方向上作简谐振动,则:‍
选项:
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。
D: 振动频率越低,波速越大。
答案: 【 振动频率越低,波长越长。

8-2 平面简谐波的波函数 练习

1、单选题:
‎已知一平面简谐波的表达式为 y=Acos(at-bx)(a、b为正值常量),则‌
选项:
A: 波的频率为a.   
B: 波的传播速度为 b/a.
C: 波长为 p / b.
D: 波的周期为2p/ a .
答案: 【 波的周期为2p/ a .

2、单选题:
‍机械波的表达式为y=0.03cos6p(t+0.01x)   (SI),则:‎
选项:
A: 其振幅为3m
B: 其周期为1/3 s
C: 其波速为10m/s
D: 波沿x轴正方向传播
答案: 【 其周期为1/3 s

3、单选题:
​一平面简谐波沿Ox正方向传播,波动表达式为 y=0.10cos[2p(t/2-x/4)+p/2] (SI),该波在t = 0.5 s时刻的波形图是:‎
选项:
A:
B:
C:
D:
答案: 【 

4、单选题:

如图所示,有一平面简谐波沿x轴负方向传播,坐标原点O的振动规律为y=Acos(wt+ f),则B点的振动方程为:

​选项:
A: y=Acos(wt-x/u+ f)
B: y=Acosw(t+x/u)
C: y=Acos[w(t-x/u)+ f
D: y=Acos[w(t+x/u)+ f
答案: 【 y=Acos[w(t+x/u)+ f

5、单选题:

如图所示,一平面简谐波沿x轴正向传播,已知P点的振动方程为y=Acos(wt+ f),则波的表达式为:

‎选项:
A: y=Acos{w[t-(x-L)/u]+ f}
B: y=Acos[w(t-x/u)+ f]
C: y=Acosw(t-x/u)
D: y=Acos{w[t+(x-L)/u]+ f}
答案: 【 y=Acos{w[t-(x-L)/u]+ f}

6、单选题:

图示一简谐波在t = 0时刻的波形图,波速 u = 200 m/s,则P处质点的振动速度表达式为:

‏选项:
A:  v= -0.2pcos(2pt-p)
B:  v= -0.2pcos(pt-p)
C:  v= 0.2pcos(2pt-p/2)
D:  v= 0.2pcos(pt-3p/2)
答案: 【  v= -0.2pcos(2pt-p)

7、单选题:

一沿x轴负方向传播的平面简谐波在t = 2 s时的波形曲线如图所示,则原点O的振动方程为

‍选项:
A:  y=0.5cos(pt+p/2)
B:  y=0.5cos(pt/2-p/2)
C:  y=0.5cos(pt/2+p/2)
D:  y=0.5cos(pt/4+p/2)
答案: 【  y=0.5cos(pt/2+p/2)

8-3 波的能量 练习

1、单选题:
‎一平面简谐波在弹性媒质中传播,在某一瞬时,媒质中某质元正处于平衡位置,此时它的能量是:‏
选项:
A: 动能为零,势能最大.
B: 动能为零,势能为零.
C: 动能最大,势能最大.
D: 动能最大,势能为零.
答案: 【 动能最大,势能最大.

2、单选题:
‎一平面简谐波在弹性媒质中传播,在媒质质元从最大位移处回到平衡位置的过程中:‌
选项:
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.
答案: 【 它从相邻的一段媒质质元获得能量,其能量逐渐增加.

3、单选题:
‏在同一媒质中两列相干的平面简谐波的强度之比是I1 / I2 = 4,则两列波的振幅之比是:‌
选项:
A: A1 /A2 = 16
B: A1 /A2 = 4
C: A1 /A2 = 2
D: A1 /A2 = 1/4
答案: 【 A1 /A2 = 2

8-4 波的干涉 练习

1、单选题:

如图所示,S1和S2为两相干波源,它们的振动方向均垂直于图面,发出波长为λ的简谐波,P点是两列波相遇区域中的一点,已知 S1P=2λ, S2P=2.2λ,两列波在P点发生相消干涉.若 S1的振动方程为  y1=Acos(2πt+

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