大學(xué)物理振動習(xí)題含答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上一、選擇題：13001：把單擺擺球從平衡位置向位移正方向拉開，使擺線與豎直方向成一微小角度q ，然后由靜止放手任其振動，從放手時開始計時。若用余弦函數(shù)表示其運動方程，則該單擺振動的初相為(A) p (B) p/2 (C) 0 (D) q 23002：兩個質(zhì)點各自作簡諧振動，它們的振幅相同、周期相同。第一個質(zhì)點的振動方程為x1 = Acos(wt + a)。當(dāng)?shù)谝粋€質(zhì)點從相對于其平衡位置的正位移處回到平衡位置時，第二個質(zhì)點正在最大正位移處。則第二個質(zhì)點的振動方程為：(A) (B) (C) (D) 33007：一質(zhì)量為m的物體掛在勁度系數(shù)為k的輕彈簧下面，振動角頻率為w。

2、若把此彈簧分割成二等份，將物體m掛在分割后的一根彈簧上，則振動角頻率是(A) 2 w (B) (C) (D) w /2 43396：一質(zhì)點作簡諧振動。其運動速度與時間的曲線如圖所示。若質(zhì)點的振動規(guī)律用余弦函數(shù)描述，則其初相應(yīng)為(A) p/6 (B) 5p/6 (C) -5p/6 (D) -p/6(E) -2p/3 53552：一個彈簧振子和一個單擺（只考慮小幅度擺動），在地面上的固有振動周期分別為T1和T2。將它們拿到月球上去，相應(yīng)的周期分別為和。則有(A) 且 (B) 且(C) 且 (D) 且 65178：一質(zhì)點沿x軸作簡諧振動，振動方程為 (SI)。從t = 0時刻起，到質(zhì)點位置在x =

3、-2 cm處，且向x軸正方向運動的最短時間間隔為(A) (B) (C) (D) (E) 75179：一彈簧振子，重物的質(zhì)量為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，該振子作振幅為A的簡諧振動。當(dāng)重物通過平衡位置且向規(guī)定的正方向運動時，開始計時。則其振動方程為：(A) (B) (C) (D) (E) 85312：一質(zhì)點在x軸上作簡諧振動，振輻A = 4 cm，周期T = 2 s，其平衡位置取作坐標(biāo)原點。若t = 0時刻質(zhì)點第一次通過x = -2 cm處，且向x軸負(fù)方向運動，則質(zhì)點第二次通過x = -2 cm處的時刻為(A) 1 s (B) (2/3) s (C) (4/3) s (D) 2 s 95501：一物

4、體作簡諧振動，振動方程為。在 t = T/4（T為周期）時刻，物體的加速度為(A) (B) (C) (D) 105502：一質(zhì)點作簡諧振動，振動方程為，當(dāng)時間t = T/2（T為周期）時，質(zhì)點的速度為xtOx1x23030圖(A) (B) (C) (D) 113030：兩個同周期簡諧振動曲線如圖所示。x1的相位比x2的相位(A) 落后p/2 (B) 超前p/2 (C) 落后p (D) 超前p 123042：一個質(zhì)點作簡諧振動，振幅為A，在起始時刻質(zhì)點的位移為，且向x軸的正方向運動，代表此簡諧振動的旋轉(zhuǎn)矢量圖為 xO (B) x(D)O x(A)Ox (C)O3270圖133254：一質(zhì)點作簡諧

5、振動，周期為T。質(zhì)點由平衡位置向x軸正方向運動時，由平衡位置到二分之一最大位移這段路程所需要的時間為(A) T /4 (B) T /6 (C) T /8 (D) T /12 143270：一簡諧振動曲線如圖所示。則振動周期是(A) 2.62 s (B) 2.40 s(C) 2.20 s (D) 2.00 s 155186：已知某簡諧振動的振動曲線如圖所示，位移的單位為厘米，時間單位為秒。則此簡諧振動的振動方程為：(A) (B) (C) (D) (E) 豎直放置 放在光滑斜面上 163023：一彈簧振子，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

6、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 173028：一彈簧振子作簡諧振動，總能量為E1，如果簡諧振動振幅增加為原來的兩倍，重物的質(zhì)量增為原來的四倍，則它的總能量E2變?yōu)?A) E1/4 (B) E1/2 (C) 2E1 (D) 4 E1 183393：當(dāng)質(zhì)點以頻率n 作簡諧振動時，它的動能的變化頻率為(A) 4 n (B) 2 n (C) n (D) 19。3560：彈簧振子在光滑水平面上作簡諧振動時，彈性力在半個周期內(nèi)所作的功為(A) kA2

7、 (B) (C) (1/4)kA2 (D) 0 205182：一彈簧振子作簡諧振動，當(dāng)位移為振幅的一半時，其動能為總能量的(A) 1/4 (B) 1/2 (C) (D) 3/4 (E) 215504：一物體作簡諧振動，振動方程為。則該物體在t = 0時刻的動能與t = T/8（T為振動周期）時刻的動能之比為：(A) 1:4 (B) 1:2 (C) 1:1 (D) 2:1 (E) 4:1 225505：一質(zhì)點作簡諧振動，其振動方程為。在求質(zhì)點的振動動能時，得出下面5個表達(dá)式： (1) (2) (3) (4) (5) 其中m是質(zhì)點的質(zhì)量，k是彈簧的勁度系數(shù)，T是振動的周期。這些表達(dá)式中(A) (1

8、)，(4)是對的 (B) (2)，(4)是對的 (C) (1)，(5)是對的(D) (3)，(5)是對的 (E) (2)，(5)是對的 233008：一長度為l、勁度系數(shù)為k 的均勻輕彈簧分割成長度分別為l1和l2的兩部分，且l1 = n l2，n為整數(shù). 則相應(yīng)的勁度系數(shù)k1和k2為(A) ， (B) ， (C) ， (D) ， x t O A/2 -A x1x2243562：圖中所畫的是兩個簡諧振動的振動曲線。若這兩個簡諧振動可疊加，則合成的余弦振動的初相為(A) (B) (C) (D) 0 二、填空題：13009：一彈簧振子作簡諧振動，振幅為A，周期為T，其運動方程用余弦函數(shù)表示。若時，

9、(1) 振子在負(fù)的最大位移處，則初相為_；(2) 振子在平衡位置向正方向運動，則初相為_；(3) 振子在位移為A/2處，且向負(fù)方向運動，則初相為_。23390：一質(zhì)點作簡諧振動，速度最大值vm = 5 cm/s，振幅A = 2 cm。若令速度具有正最大值的那一時刻為t = 0，則振動表達(dá)式為_。 33557：一質(zhì)點沿x軸作簡諧振動，振動范圍的中心點為x軸的原點。已知周期為T，振幅為A。(1)若t = 0時質(zhì)點過x = 0處且朝x軸正方向運動，則振動方程為 x =_。（2）若t = 0時質(zhì)點處于處且向x軸負(fù)方向運動，則振動方程為 x =_。43816：一質(zhì)點沿x軸以 x = 0 為平衡位置作簡諧

10、振動，頻率為 0.25 Hz。t = 0時，x = -0.37 cm而速度等于零，則振幅是_，振動的數(shù)值表達(dá)式為_。53817：一簡諧振動的表達(dá)式為，已知 t = 0時的初位移為0.04 m，初速度為0.09 m/s，則振幅A =_ ，初相f =_。63818：兩個彈簧振子的周期都是0.4 s，設(shè)開始時第一個振子從平衡位置向負(fù)方向運動，經(jīng)過0.5 s 后，第二個振子才從正方向的端點開始運動，則這兩振動的相位差為_。73819：兩質(zhì)點沿水平x軸線作相同頻率和相同振幅的簡諧振動，平衡位置都在坐標(biāo)原點。它們總是沿相反方向經(jīng)過同一個點，其位移x的絕對值為振幅的一半，則它們之間的相位差為_。83820：

11、將質(zhì)量為 0.2 kg的物體，系于勁度系數(shù)k = 19 N/m的豎直懸掛的彈簧的下端。假定在彈簧不變形的位置將物體由靜止釋放，然后物體作簡諧振動，則振動頻率為_，振幅為_。 93033：一簡諧振動用余弦函數(shù)表示，其振動曲線如圖所示，則此簡諧振動的三個特征量為A =_；w =_；f =_。 3033圖3046圖3041圖103041：一簡諧振動曲線如圖所示，則由圖可確定在t = 2s時刻質(zhì)點的位移為_，速度為_。113046：一簡諧振動的旋轉(zhuǎn)矢量圖如圖所示，振幅矢量長2cm，則該簡諧振動的初相為_。振動方程為_。3399圖3398圖123398：一質(zhì)點作簡諧振動。其振動曲線如圖所示。根據(jù)此圖，它

12、的周期T =_，用余弦函數(shù)描述時初相 f =_。 3567圖133399：已知兩簡諧振動曲線如圖所示，則這兩個簡諧振動方程（余弦形式）分別為_和_。143567：圖中用旋轉(zhuǎn)矢量法表示了一個簡諧振動。旋轉(zhuǎn)矢量的長度為0.04 m，旋轉(zhuǎn)角速度w = 4p rad/s。此簡諧振動以余弦函數(shù)表示的振動方程為x =_(SI)。153029：一物塊懸掛在彈簧下方作簡諧振動，當(dāng)這物塊的位移等于振幅的一半時，其動能是總能量的_。（設(shè)平衡位置處勢能為零）。當(dāng)這物塊在平衡位置時，彈簧的長度比原長長Dl，這一振動系統(tǒng)的周期為_。163268一系統(tǒng)作簡諧振動， 周期為T，以余弦函數(shù)表達(dá)振動時，初相為零。在0t范圍內(nèi)，

13、系統(tǒng)在t =_時刻動能和勢能相等。173561：質(zhì)量為m物體和一個輕彈簧組成彈簧振子，其固有振動周期為T. 當(dāng)它作振幅為A自由簡諧振動時，其振動能量E = _。183821：一彈簧振子系統(tǒng)具有1.0 J的振動能量，0.10 m的振幅和1.0 m/s的最大速率，則彈簧的勁度系數(shù)為_，振子的振動頻率為_。193401：兩個同方向同頻率的簡諧振動，其振動表達(dá)式分別為： (SI) ， (SI)它們的合振動的振輻為_，初相為_。203839：兩個同方向的簡諧振動，周期相同，振幅分別為A1 = 0.05 m和A2 = 0.07 m，它們合成為一個振幅為A = 0.09 m的簡諧振動。則這兩個分振動的相位差

14、_rad。215314：一質(zhì)點同時參與了兩個同方向的簡諧振動，它們的振動方程分別為 (SI)， (SI)其合成運動的運動方程為x = _。225315：兩個同方向同頻率的簡諧振動，其合振動的振幅為20 cm，與第一個簡諧振動的相位差為f f1 = p/6。若第一個簡諧振動的振幅為cm = 17.3 cm，則第二個簡諧振動的振幅為_ cm，第一、二兩個簡諧振動的相位差f1 - f2為_。三、計算題：13017：一質(zhì)點沿x軸作簡諧振動，其角頻率w = 10 rad/s。試分別寫出以下兩種初始狀態(tài)下的振動方程：(1) 其初始位移x0 = 7.5 cm，初始速度v0 = 75.0 cm/s；(2) 其

15、初始位移x0 =7.5 cm，初始速度v0 =-75.0 cm/s。23018：一輕彈簧在60 N的拉力下伸長30 cm?，F(xiàn)把質(zhì)量為4 kg的物體懸掛在該彈簧的下端并使之靜止，再把物體向下拉10 cm，然 后由靜止釋放并開始計時。求：(1) 物體的振動方程；(2) 物體在平衡位置上方5 cm時彈簧對物體的拉力；(3) 物體從第一次越過平衡位置時刻起到它運動到上方5 cm處所需要的最短時間。35191：一物體作簡諧振動，其速度最大值vm = 3×10-2 m/s，其振幅A = 2×10-2 m。若t = 0時，物體位于平衡位置且向x軸的負(fù)方向運動。求：(1) 振動周期T；(2

16、) 加速度的最大值am ；(3) 振動方程的數(shù)值式。43391：在一豎直輕彈簧的下端懸掛一小球，彈簧被拉長l0 = 1.2 cm而平衡。再經(jīng)拉動后，該小球在豎直方向作振幅為A = 2 cm的振動，試證此振動為簡諧振動；選小球在正最大位移處開始計時，寫出此振動的數(shù)值表達(dá)式。53835在豎直懸掛的輕彈簧下端系一質(zhì)量為 100 g的物體，當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時，再對物體加一拉力使彈簧伸長，然后從靜止?fàn)顟B(tài)將物體釋放。已知物體在32 s內(nèi)完成48次振動，振幅為5 cm。(1) 上述的外加拉力是多大？(2) 當(dāng)物體在平衡位置以下1 cm處時，此振動系統(tǒng)的動能和勢能各是多少？63836在一豎直輕彈簧下端懸掛質(zhì)

17、量m = 5 g的小球，彈簧伸長Dl = 1 cm而平衡。經(jīng)推動后，該小球在豎直方向作振幅為A = 4 cm的振動，求：(1) 小球的振動周期；(2) 振動能量。75506一物體質(zhì)量m = 2 kg，受到的作用力為F = -8x (SI)。若該物體偏離坐標(biāo)原點O的最大位移為A = 0.10 m，則物體動能的最大值為多少？85511 如圖，有一水平彈簧振子，彈簧的勁度系數(shù)k = 24 N/m，重物的質(zhì)量m = 6 kg，重物靜止在平衡位置上。設(shè)以一水平恒力F = 10 N 向左作用于物體（不計摩擦），使之由平衡位置向左運動了0.05 m時撤去力F。當(dāng)重物運動到左方最遠(yuǎn)位置時開始計時，求物體的運動

18、方程。5506圖5511圖一、選擇題：13001：C；23002：B；33007：B；43396：C；53552：D；65178：E；75179：B；85312：B；95501：B；105502：B；113030：B；123042：B；133254：D；143270：B；155186：C；163023：C；173028：D；183393：B；193560：D；205182：D；215504：D；225505：C；233008：C；243562：B；二、填空題：13009： p ； - p /2； p/323390： 33557： ； 43816： 0.37 cm； 53817： 0.05 m；

19、 -0.205p（或-36.9°）63818： p 73819： 83820： 1.55 Hz； 0.103 m 93033： 10 cm (p/6) rad/s； p/3 103041： 0； 3p cm/s 113046： p/4； (SI) 123398： 3.43 s； -2p/3133399： (SI)； (SI)143567： 153029： 3/4； 163268： T/8； 3T/8173561： 183821： 2×102 N/m； 1.6 Hz 193401： 4×10-2 m ； 203839： 1.47 215314： (SI) 或 (SI

20、) 225315： 10； 三、計算題：13017：解：振動方程：x = Acos(wt+f)(1) t = 0時 x0 =7.5 cmAcosf ；v0 =75 cm/s=-Asinf 解上兩個方程得：A =10.6 cm-1分；f = -p/4-1分 x =10.6×10-2cos10t-(p/4) (SI)-1分(2) t = 0時 x0 =7.5 cmAcosf ； v0 =-75 cm/s=-Asinf 解上兩個方程得：A =10.6 cm，f = p/4-1分 x =10.6×10-2cos10t+(p/4) (SI)-1分23018：解： k = f/x =2

21、00 N/m ， rad/s-2分(1) 選平衡位置為原點，x軸指向下方（如圖所示）， (2) t = 0時， x0 = 10Acosf ，v0 = 0 = -Awsinf 解以上二式得： A = 10 cm，f = 0-2分 振動方程x = 0.1 cos(7.07t) (SI)-1分(2) 物體在平衡位置上方5 cm時，彈簧對物體的拉力：f = m(g-a )而： a = -w2x = 2.5 m/s2 f =4 (9.82.5) N= 29.2 N-3分(3) 設(shè)t1時刻物體在平衡位置，此時x = 0，即： 0 = Acosw t1或cosw t1 = 0 此時物體向上運動，v <

22、 0； w t1 = p/2， t1= p/2w = 0.222 s-1分再設(shè)t2時物體在平衡位置上方5 cm處，此時x = -5，即：-5 = Acosw t1，cosw t1 =1/2 0， w t2 = 2p/3， t2=2 p/3w =0.296 s-2分Dt = t1-t2 = (0.2960.222) s0.074 s-1分35191：解：(1) vm = wA w = vm / A =1.5 s-1 T = 2p/w = 4.19 s-3分(2) am = w2A = vm w = 4.5×10-2 m/s2 -2分(3) ， x = 0.02 (SI)-3分43391：解：設(shè)小球的質(zhì)量為m，則彈簧的勁度系數(shù)： 選平衡位置為原點