大学物理练习册答案

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第十章

练习一

一、选择题

1、下列四种运动（忽略阻力）中哪一种是简谐振动？（ ）

(A)小球在地面上作完全弹性的上下跳动 (B)细线悬挂一小球在竖直平面上作大角度的来回摆动

(C)浮在水里的一均匀矩形木块，将它部分按入水中，然后松开，使木块上下浮动

(D)浮在水里的一均匀球形木块，将它部分按入水中，然后松开，使木块上下浮动 2、质点作简谐振动，距平衡位置2.0cm时，加速度a=4.0cm/s2,则该质点从一端运动到另一端的时间为（ ）

(A)1.2s (B)2.4s (C)2.2s (D)4.4s

3、如图下所示，以向右为正方向，用向左的力压缩一弹簧，然后松手任其振动，若从松手时开始计时，则该弹簧振子的初相位为（ ）

(A) (B) ? 2(C)

?

? 20 k m F

Ox (D) ?

4、一质量为m的物体与一个劲度系数为k的轻弹簧组成弹簧振子，当其振幅为A时，该弹簧振子的总能量为E。若将其弹簧分割成两等份，将两根弹簧并联组成新的弹簧振子，则新弹簧振子的振幅为多少时，其总能量与原先弹簧振子的总能量E相等（ ）

(A)

(D)A 二、填空题

1、已知简谐振动x?Acos(?t??)的周期为T ，在

0A2 (B)

A4 (C)

A2

t?T2时的质点速度为 ，加速度

为 。

2、已知月球上的重力加速度是地球的1/6，若一个单摆(只考虑小角度摆动)在地球上的振动周期为T，将该单摆拿到月球上去，其振动周期应为 。

3、一质点作简谐振动，在同一周期内相继通过相距为11cm的A,B两点，历时2秒，速度大

小与方向均相同，再经过2秒，从另一方向以相同速率反向通过B点。 该振动的振幅

为 ，周期为 。

4、简谐振动的总能量是E，当位移是振幅的

Ex一半时，E? ，? ，当? EEAkP时，E?E。

三、计算题

kP1、一振动质点的振动曲线如右图所示， 试求：

(l)运动学方程； (2)点P对应的相位；

(3)从振动开始到达点P相应位置所需的时间。

2、一质量为10g的物体作简谐运动，其振幅为24 cm，周期为4.0s，当t=0时，位移为+24cm。求：

(1)t=0.5s时，物体所在位置；

(2)t=0.5s时，物体所受.力的大小与方向；

(3)由起始位置运动到x=12cm处所需的最少时间；

(4)在x=12cm处，物体的速度、动能以及系统的势能和总能量。

3、如右图所示，绝热容器上端有一截面积为S的玻璃管，管内

放有一质量为m的光滑小球作为活塞。容器内储有体积为V、

压强为p的某种气体，设大气压强为p0。开始时将小球稍向下

移，然后放手，则小球将上下振动。如果测出小球作谐振动时的

周期T，就可以测定气体的比热容比γ。试证明

4?2mV??pS2T2

(假定小球在振动过程中，容器内气体进行的过程可看作准静态绝热过程。)