大学物理机械波习题集附答案解析 下载本文

100?t?2?x) (SI) 1.3410:一横波沿绳子传播,其波的表达式为 y?0.05cos((1) 求此波的振幅、波速、频率和波长;

(2) 求绳子上各质点的最大振动速度和最大振动加速度; (3) 求x1 = 0.2 m处和x2 = 0.7 m处二质点振动的相位差。 2.5319:已知一平面简谐波的表达式为 y?Acos?(4t?2x) (SI)。 (1) 求该波的波长?,频率??和波速u的值;

(2) 写出t = 4.2 s时刻各波峰位置的坐标表达式,并求出此时离坐标原点最近的那个波峰的位置;

(3) 求t = 4.2 s 时离坐标原点最近的那个波峰通过坐标原点的时刻t。 3.3086:一平面简谐波沿x轴正向传播,波的振幅A = 10 cm,波的角频率? = 7? rad/s.当t = 1.0 s时,x = 10 cm处的a质点正通过其平衡位置向y轴负方向运动,而x = 20 cm处的b质点正通过y = 5.0 cm点向y轴正方向运动。设该波波长? >10 cm,求该平面波的表达式。

4.3141:图示一平面简谐波在t = 0 时刻的波形图,求: (1) 该波的波动表达式;

y (m) (2) P处质点的振动方程。 y (m) y (m) 0.5 O 1 u t = 2 s 2 x (m) O -0.04 u = 0.08 m/s x (m) 0.60 P 0.20 0.40 A2A t=0 80 t=2 s x (m) 160 O

20 5206图

3141图 3142图

5.3142:图示一平面余弦波在t = 0 时刻与t = 2 s时刻的波形图。已知波速为

u,求:

(1) 坐标原点处介质质点的振动方程; (2) 该波的波动表达式。

6.5200:已知波长为??的平面简谐波沿x轴负方向传播。x = ? /4处质点的振动方程为

y?Acos2???ut (SI)

(1) 写出该平面简谐波的表达式;(2) 画出t = T时刻的波形图。

7.5206:沿x轴负方向传播的平面简谐波在t = 2 s时刻的波形曲线如图所示,设波速u = 0.5 m/s。 求:原点O的振动方程。

8.5516:平面简谐波沿x轴正方向传播,振幅为2 cm,频率为 50 Hz,波速为 200 m/s。在t = 0时,x = 0处的质点正在平衡位置向y轴正方向运动,求x = 4 m处媒质质点振动的表达式及该点在t = 2 s时的振动速度。

9.3078:一平面简谐波沿x轴正向传播,其振幅为A,频率为? ,波速为u。设t = t'时刻的波形曲线如图所示。求:(1) x = 0处质点振动方程;(2) 该波的表达式。

10.3099:如图所示,两相干波源在x轴上的位置为S1和S2,其间距离为d = 30 m,S1位于坐标原点O。设波只沿x轴正负方向传播,单独传播时强度保持不变。

x1 = 9 m 和x2 = 12 m处的两点是相邻的两个因干涉而静止的点。求两波的波长和两

波源间最小相位差。

11.3476:一平面简谐波沿Ox轴正方向传播,波的表达式为 y?Acos2?(?t?x/?),而另一平面简谐波沿Ox轴负方向传播,波的表达式为 y?2Acos2?(?t?x/?),求:

(1) x = ? /4 处介质质点的合振动方程; (2) x = ? /4 处介质质点的速度表达式。

12.3111:如图所示,一平面简谐波沿x轴正方向传播,BC为波密媒质的反射面。波由P点反射,OP= 3? /4,DP= ? /6。在t = 0时,O处质点的合振动是经过平衡位置向负方向运动。求D点处入射波与反射波的合振动方程。(设入射波和反射 y 波的振幅皆为A,频率为?。) u

O t=t′ x 3078图

O x1 x2 x S1 S2 d 入射 O B x D P 反射 C 3099图

3111图

一、选择题:

1.3147:B;2.3407:D;3.3411:C;4.3413:A;5.3479:A;6.3483:C;

7.3841:B;8.3847:D;9.5193:B;10.5513:C;11.3068:D;12.3071:D;

13.3072:A;14.3073:C;15.3152:C;16.3338:D;17.3341:A;18.3409:D;

19.3412:A;20.3415:D;21.3573:C;22.3575:A;23.3088:B;24.3089:C;

25.3287:D;26.3289:B;27.3295:D;28.3433:D;29.3434:C;30.3101:B;

31.3308:B;32.3309:C;33.3591:D;34.3592:D;35.5523:A;36.3112:B 二、填空题:

1.3065: 0.233m

2.3075: 125 rad/s; 338m/s; 17.0m

3a??0.2?2cos?t(??x)23.3342: (SI)

11y?2?10?3cos(200?t??x??)22 (SI) 4.3423:

5.3426: 5.0 ×104 2.86×10-2 m 1.43×103 m/s 6.3441: 7.3442:

Acos?[t?2?x?L?4?]?

Acos[2?(tx2Ltx2L?)?(????2?)]Acos[2?(?)?(????2?)]T?? 或 T??

4?(t?2?x) 8.3572: 0.1cos9.3576: a/b

10.3852: 2 cm; 2.5 cm; 100 Hz; 250 cm/s

11.3853: 0.6m; 0.25m 12.5515: 3; 300 13.3062: ?????

165?(t?x/330)??] (SI) ??.????:??? y?0.10cos[?[t?(1?x)/u]??} (SI) 15.3077: y?Acos{16.3133: 17.3134:

y2?Acos2?[(?t?y?Acos2?[(?t?L1?L2?)??]; x??L1?k? ( k = ? 1,? 2,…)

x?L?Lk)?]t1???2; ???, k = 0,?1,?2, …

?t/T??]; y2?Acos2[?(t/T?x/?)??] 18.3136: y1?Acos2[11yP?0.2cos(?t??)22 19.3330:

t??)20.3344: yP?0.04cos?( (SI)

2y?Acos2?[?(t?t0)?1?]2 21.3424: 3?222.3608:

??23.3294: 2?24.3301:

Sw

L?2r2A12?A2?2A1A2cos2?(?)

25.3587: 2A 26.3588: 0 27.3589: 0

28.5517: 2k?? + ? /2, k = 0,±1,±2,…; 2k?? +3 ? /2,k = 0,±1,±2,

st 或 y1?2Acos?(t??) v?2Asin?t 29.3154: y1??2Aco?11??]cos(2??t??)?22 或 x30.3313:

y?2Acos[2?y?2Acos[2?11x1??]cos(2??t??)y?2Acos2?[??]cos2?(?t)?22 或 ?2

x11x?(k?)?22,k = 0,1,2,3,… 31.3315:

32.3487: ?