大學(xué)物理ⅱ習(xí)題集及解答

1、同濟(jì)大學(xué)《大學(xué)物理習(xí)題集》（下冊(cè)）解答CreatedbyHDUPage1102612單元一簡(jiǎn)諧振動(dòng)一、一、一、一、選擇題選擇題選擇題選擇題1.對(duì)一個(gè)作簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物體，下面哪種說法是正確的？[C](A)物體處在運(yùn)動(dòng)正方向的端點(diǎn)時(shí)，速度和加速度都達(dá)到最大值；(B)物體位于平衡位置且向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度和加速度都為零；(C)物體位于平衡位置且向正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度最大，加速度為零；(D)物體處在負(fù)方向的端點(diǎn)時(shí)，速度最大，加速度為零。2.一沿X軸

2、作簡(jiǎn)諧振動(dòng)的彈簧振子，振幅為A，周期為T，振動(dòng)方程用余弦函數(shù)表示，如果該振子的初相為43π，則t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位置在：[D](A)過1xA2=處，向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)；(B)過1xA2=處，向正方向運(yùn)動(dòng)；(C)過1xA2=?處，向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)；(D)過1xA2=?處，向正方向運(yùn)動(dòng)。3.一質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，振幅為A，在起始時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移為2A，且向x軸的正方向運(yùn)動(dòng)，代表此簡(jiǎn)諧振動(dòng)的旋轉(zhuǎn)矢量圖為[B]xoA?xω(A)A2ω(B)(C)(D)oooxx

3、xA?xωωA?xA?xA2A2A2(3)題4.圖(a)、(b)、(c)為三個(gè)不同的諧振動(dòng)系統(tǒng)，組成各系統(tǒng)的各彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)及重物質(zhì)量如圖所示，(a)、(b)、(c)三個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)的ω(ω為固有圓頻率)值之比為：[B](A)2：1：1；(B)1：2：4；(C)4：2：1；(D)1：1：25.一彈簧振子，當(dāng)把它水平放置時(shí)，它可以作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，若把它豎直放置或放在固定的光滑斜面上如圖，試判斷下面哪種情況是正確的：[C](A)豎直放置可作簡(jiǎn)諧振動(dòng)

4、，放在光滑斜面上不能作簡(jiǎn)諧振動(dòng)；(B)豎直放置不能作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，放在光滑斜面上可作簡(jiǎn)諧振動(dòng)；(C)兩種情況都可作簡(jiǎn)諧振動(dòng)；(D)兩種情況都不能作簡(jiǎn)諧振動(dòng)。6.一諧振子作振幅為A的諧振動(dòng)，它的動(dòng)能與勢(shì)能相等時(shí)，它的相位和坐標(biāo)分別為：[C](4)題(5)題同濟(jì)大學(xué)《大學(xué)物理習(xí)題集》（下冊(cè)）解答CreatedbyHDUPage310261217.作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的小球，速度最大值為3mv=cms，振幅2A=cm，若從速度為正的最大值的某時(shí)刻開始計(jì)算時(shí)

5、間。（1）求振動(dòng)的周期；（2）求加速度的最大值；（3）寫出振動(dòng)表達(dá)式。解：（1）振動(dòng)表達(dá)式為cos()xAtω?=振幅0.02Am=，0.03mvAmsω==，得0.031.50.02mvradsAω===周期224.191.5Tsππω===（2）加速度的最大值2221.50.020.045maAmsω===（3）速度表達(dá)式sin()cos()2vAtAtπωω?ωω?=?=由旋轉(zhuǎn)矢量圖知，02π?=，得初相2π?=?振動(dòng)表達(dá)式0.0

6、2cos(1.5)2xtπ=?（SI）18.已知某簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振動(dòng)曲線如圖所示，位移的單位為厘米，時(shí)間單位為秒。求此簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振動(dòng)方程。解：設(shè)振動(dòng)方程為)cos(φω=tAx由曲線可知：A=10cm當(dāng)t=0，φcos1050=?=x，0sin1000的狀態(tài)所需時(shí)間t=2s，代入振動(dòng)方程得)322cos(100ππππ=ω則有23322π=πω，∴125ππππ=ω故所求振動(dòng)方程為)32125cos(1.0ππππππππ=tx(SI)19

7、.定滑輪半徑為R，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J，輕繩繞過滑輪，一端與固定的輕彈簧連接，彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)為K；另一端掛一質(zhì)量為m的物體，如圖?，F(xiàn)將m從平衡位置向下拉一微小距離后放手，試證物體作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，并求其振動(dòng)周期。(設(shè)繩與滑輪間無滑動(dòng)，軸的摩擦及空氣阻力忽略不計(jì))。解：以物體的平衡位置為原點(diǎn)建立如圖所示的坐標(biāo)。物體的運(yùn)動(dòng)方程：xmTmg1??=?滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方程：RxJR)TT(21??=?對(duì)于彈簧：)xx(kT02=，mgkx0=(19)題x(cm)t