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xO 1A22练习 十三(简谐振动、旋转矢量、简谐振动的合成)一、选择题1． 一弹簧振子，水平放置时，它作简谐振动。
若把它竖直放置或放在光滑斜面上，试判断下列情况正确的是 （C ）（A ）竖直放置作简谐振动，在光滑斜面上不作简谐振动； （B ）竖直放置不作简谐振动，在光滑斜面上作简谐振动； （C ）两种情况都作简谐振动； （D ）两种情况都不作简谐振动。
解：(C) 竖直弹簧振子:kx mg l x k dt x d m )(22(mg kl ),0222 x dt xd弹簧置于光滑斜面上:kx mg l x k dt x d m sin )(22 (mg kl ),0222 x dtxd2． 两个简谐振动的振动曲线如图所示，则有 （A ） （A ）A 超前2π； （B ）A 落后2π；（C ）A 超前π； （D ）A 落后π。
解：(A)t A x A cos ,)2/cos( t A x B3． 一个质点作简谐振动，周期为T ，当质点由平衡位置向x 轴正方向运动时，由平衡位置到二分之一最大位移这段路程所需要的最短时间为： （B ） （A ）4T ； （B ）12T ； （C ）6T ； （D ）8T 。
解：(B)振幅矢量转过的角度6/ ,所需时间12/26/T T t , 4． 分振动表式分别为)π25.0π50cos(31 t x 和)π75.0π50cos(42 t x （SI 制）则它们的合振动表达式为： （C ）（A ）)π25.0π50cos(2 t x ； （B ）)π50cos(5t x ；（C ）π15cos(50πarctan )27x t； （D ）7 x 。
解：(C)作旋转矢量图或根据下面公式计算)cos(21020212221A A A A A 5)25.075.0cos(4324322712)75.0cos(4)25.0cos(3)75.0sin(4)25.0sin(3cos cos sin sin 1120210120210110 tg tg A A A A tg5． 两个质量相同的物体分别挂在两个不同的弹簧下端，弹簧的伸长分别为1l 和2l ，且212l l ，则两弹簧振子的周期之比21:T T 为 （B ）（A ）2； （B ）2； （C ）2/1； （D ）2/1。
一、 选择题1. 对一个作简谐振动的物体，下面哪种说法是正确的？ [ C ](A) 物体处在运动正方向的端点时，速度和加速度都达到最大值； (B) 物体位于平衡位置且向负方向运动时，速度和加速度都为零； (C) 物体位于平衡位置且向正方向运动时，速度最大，加速度为零；(D) 物体处在负方向的端点时，速度最大，加速度为零。
2. 一沿X 轴作简谐振动的弹簧振子，振幅为A ，周期为T ，振动方程用余弦函数表示，如果该振子的初相为43π，则t=0时，质点的位置在： [ D ](A) 过1x A 2=处，向负方向运动； (B) 过1x A 2=处，向正方向运动；(C) 过1x A 2=-处，向负方向运动；(D) 过1x A 2=-处，向正方向运动。
3. 一质点作简谐振动，振幅为A ，在起始时刻质点的位移为/2A ，且向x 轴的正方向运动，代表此简谐振动的旋转矢量图为 [ B ]4. 图(a)、(b)、(c)为三个不同的谐振动系统，组成各系统的各弹簧的倔强系数及重物质量如图所示，(a)、(b)、(c)三个振动系统的ω (ω为固有圆频率)值之比为： [ B ](A) 2：1：1； (B) 1：2：4； (C) 4：2：1； (D) 1：1：25. 一弹簧振子，当把它水平放置时，它可以作简谐振动，若把它竖直放置或放在固定的光滑斜面上如图，试判断下面哪种情况是正确的： [ C ](A) 竖直放置可作简谐振动，放在光滑斜面上不能作简谐振动； (B) 竖直放置不能作简谐振动，放在光滑斜面上可作简谐振动； (C) 两种情况都可作简谐振动； (D) 两种情况都不能作简谐振动。
6. 一谐振子作振幅为A 的谐振动，它的动能与势能相等时，它的相位和坐标分别为： [ C ](4)题(5)题2153(A),or ;A;(B),;A;332663223(C),or ;A;(D),;A4433ππ±±π±±±π±ππ±±π±±±π±7. 一质点沿x 轴作简谐振动，振动方程为 10.04cos(2)3x t ππ=+（SI ），从t = 0时刻起，到质点位置在x = -0.02 m 处，且向x 轴正方向运动的最短时间间隔为 [ D ](A)s 81； (B) s 61； (C) s 41； (D) s 218. 图中所画的是两个简谐振动的振动曲线，这两个简谐振动叠加后合成的余弦振动的初相为[ C ](A) π23； (B) π； (C) π21 ； (D) 0二、 填空题9. 一简谐振动用余弦函数表示，振动曲线如图所示，则此简谐振动的三个特征量为： A=10cm , /6rad /s =ωπ，/3=φπ10. 用40N 的力拉一轻弹簧，可使其伸长20 cm 。
第一章质点运动学1、(习题1.1)：一质点在xOy 平面内运动，运动函数为2x =2t,y =4t 8-。
（1）求质点的轨道方程；（2）求t =1 s t =2 s 和时质点的位置、速度和加速度。
解：（1）由x=2t 得，y=4t 2-8 可得： y=x 2-8 即轨道曲线 （2）质点的位置 ： 22(48)r ti t j =+- 由d /d v r t =则速度： 28v i tj =+ 由d /d a v t =则加速度： 8a j =则当t=1s 时，有 24,28,8r i j v i j a j =-=+= 当t=2s 时，有 48,216,8ri j v i j a j =+=+=2、（习题1.2）： 质点沿x 在轴正向运动，加速度kv a -=，k 为常数．设从原点出发时速度为0v ，求运动方程)(t x x =.解：kv dt dv-= ⎰⎰-=t vv kdt dv v 001 tk e v v -=0t k e v dtdx-=0 dt ev dx tk tx-⎰⎰=000)1(0t k e kv x --=3、一质点沿x 轴运动，其加速度为a = 4t (SI)，已知t = 0时，质点位于x 0=10 m 处，初速度v 0 = 0．试求其位置和时间的关系式． 解： =a d v /d t 4=t d v 4=t d t ⎰⎰=vv 0d 4d tt t v 2=t 2v d =x /d t 2=t 2t t x txx d 2d 020⎰⎰= x 2= t 3 /3+10 (SI)4、一质量为m 的小球在高度h 处以初速度0v 水平抛出，求：（1）小球的运动方程；（2）小球在落地之前的轨迹方程； （3）落地前瞬时小球的d d r t ，d d v t ，tv d d . 解：（1） t v x 0= 式（1）2gt 21h y -= 式（2） 201()(h -)2r t v t i gt j =+（2）联立式（1）、式（2）得 22v 2gx h y -=（3）0d -gt d rv i j t = 而落地所用时间 gh2t = 所以 0d -2gh d r v i j t =d d v g j t=- 2202y 2x )gt (v v v v -+=+= 2120212202)2(2])([gh v gh g gt v t g dt dv +=+=5、 已知质点位矢随时间变化的函数形式为22r t i tj =+，式中r 的单位为m ，t 的单位为s .求：（1）任一时刻的速度和加速度；（2）任一时刻的切向加速度和法向加速度。
P习题1212-3．如习题12-3图所示，真空中一长为L 的均匀带电细直杆，总电量为q ，试求在直杆延长线上到杆的一端距离为d 的点P 的电场强度。
[解] 建立如图所示坐标系ox ，在带电直导线上距O 点为x 处取电荷元x Lqq d d =，它在P 点产生的电电场强度度为()x x d L Lq x d L qE d 41d 41d 2020-+=-+=πεπε则整个带电直导线在P 点产生的电电场强度度为()d L d qx x d L Lq E L+=-+=⎰002041d 41πεπε 故()i E d L d q+=04πε12-4．用绝缘细线弯成的半圆环，半径为R ，其上均匀地带有正电荷Q ，试求圆心处点O的场强。
[解] 将半圆环分成无穷多小段，取一小段dl ，带电量q d dq 在O 点的电场强度20204d 4d d RlR Q R qE πεππε== 从对称性分析，y 方向的电场强度相互抵消，只存在l RQE E d sin 4sin d d 302x ⋅=⋅=θεπθ θd d R l = θεπθd 4sin d 202x R Q E =2020202x x 2d 4sin d RQR Q E E E επθεπθπ====⎰⎰ 方向沿x 轴正方向 12-5. 如习题12-5图所示，一半径为R 的无限长半圆柱面形薄筒，均匀带电，沿轴向单位长度上的带电量为λ，试求圆柱面轴线上一点的电场强度E 。
[解] θd 对应的无限长直线单位长带的电量为θπλd d =q 它在轴线O 产生的电场强度的大小为RRq E 0202d 2d d επθλπε==因对称性y d E 成对抵消RE E 02x 2d cos cos d d επθθλθ=⋅=d θRR E E 02202x 2d cos 2d επλεπθθλπ===⎰⎰ 12-6．一半径为R 的半球面，均匀地带有电荷，电荷面密度为σ，求球心点O 处的场强。
1.1质点延Ox轴做直线运动加速度a=-kx，k为正的常量，质点在X0处的速度是V0，求质点速度的大小V与坐标X的函数能量守恒：（m*V0^2 / 2）＝（m*V^2 / 2）＋（m*K*X^2 ）F= ma=-mkx 。
上式解得：V＝±根号（V0^2－2K*X^2）1.2飞轮半径为0.4m,自静止启动,其角加速度为0.2转每秒,求t=2s时边缘上，各点的速度、法向加速度、切向加速度、合加速度ω=ω0+a'tω0=0,t=2s,a'=0.2 × 2pi弧度/s^2=1.257弧度/s^2ω=a't=1.257弧度/s^2×2s=2.514弧度/s切向速度：v=ωr=0.4mx1.257弧度/s=1m/s法向加速度：a。
=ω^2r=(2.514弧度/s)^2 × 0.4m=2.528m/s^2切向加速度：a''=dv/dt=rdω/dt=ra'=0.4m × 1.257弧度/s^2=0.5m/s^2合加速度：a=√(a''^2+a。
^2)=2.58m/s^2合加速度与法向夹角：Q=arctan(a''/a。
)=11.2°2.2质量为m的子弹以速度v0水平射入沙土中，设子弹所受的阻力与速度成正比，系数为k，1.求子弹射入沙土后速度随时间变化的函数关系式，a = -kv/m = dv/dt dv/v = - k/m dt 两边同时定积分，得到lnv-lnv0 = kt/m v=v0*exp(-k/m * t)2.求子弹射入沙土的最大深度dv/dt=a=f/m=-kv/m v=ds/dt=ds/dv * dv/dt = -ds/dv * kv/m 整理得：kds=-mdv 同时对等号两边积分，得：ks=mv0 =》 s=mv0/k.3.1一颗子弹在枪筒离前进时所受的合力刚好为F=400-4*10的五次方/3*t，子弹从枪口射出时的速率为300m/s。
⼤学物理教材习题答案第⼀章质点运动习题解答⼀、分析题1．⼀辆车沿直线⾏驶，习题图1-1给出了汽车车程随时间的变化，请问在图中标出的哪个阶段汽车具有的加速度最⼤。
答: E 。
位移-速度曲线斜率为速率，E 阶段斜率最⼤，速度最⼤。
2．有⼒P 与Q 同时作⽤于⼀个物体，由于摩擦⼒F 的存在⽽使物体处于平衡状态，请分析习题图1-2中哪个可以正确表⽰这三个⼒之间的关系。
答: C 。
三个⼒合⼒为零时，物体才可能处于平衡状态，只有（C ）满⾜条件。
3．习题图1-3（a ）为⼀个物体运动的速度与时间的关系，请问习题图1-3（b ）中哪个图可以正确反映物体的位移与时间的关系。
答：C 。
由v-t 图可知，速度先增加，然后保持不变，再减少，但速度始终为正，位移⼀直在增加，且三段变化中位移增加快慢不同，根据v-t 图推知s-t 图为C 。
三、综合题：1．质量为的kg 50.0的物体在⽔平桌⾯上做直线运动，其速率随时间的变化如习题图1-4所⽰。
问：（1）设s 0=t 时，物体在cm 0.2=x 处，那么s 9=t 时物体在x ⽅向的位移是多少？（2）在某⼀时刻，物体刚好运动到桌⼦边缘，试分析物体之后的运动情况。
解：（1）由v-t 可知，0~9秒内物体作匀减速直线运动，且加速度为：220.8cm/s 0.2cm/s 4a == 由图可得：0 2.0cm s =，00.8cm/s v =， 1.0cm/s t v =-，则由匀减速直线运动的位移与速度关系可得：22002() t a s s v v -=- 2200()/2t s v v a s =-+ 22[0.8( 1.0)]/20.2 2.0cm =--?+1.1c m =（2）当物体运动到桌⼦边缘后，物体将以⼀定的初速度作平抛运动。
2．设计师正在设计⼀种新型的过⼭车，习题图1- 5为过⼭车的模型，车的质量为0.50kg ，它将沿着图⽰轨迹运动，忽略过⼭车与轨道之间的摩擦⼒。
B 班级 学号 姓名第1章 质点运动学1-2 已知质点的运动方程为r i 3j 6k e e tt-=++。
(1)求：自t =0至t =1质点的位移。
(2)求质点的轨迹方程。
解：(1) ()k j i r 630++= ()k j i r 6e 3e 1-1++= 质点的位移为()j i r ⎪⎭⎫⎝⎛-+-=3e 31e ∆(2) 由运动方程有t x e =，t y -=e 3， 6=z 消t 得 轨迹方程为 1=xy 且6=z1-3运动质点在某瞬时位于矢径()y x,r 的端点处，其速度的大小为( D ) (A)dt dr (B)dt d r(C)dt d r (D)22⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛dt dy dt dx1-5某质点的运动方程为k j i r 251510t t ++-=，求：t =0，1时质点的速度和加速度。
^解：由速度和加速度的定义得k j r v t dt d 1015+==， k va 10==dtd 所以 t =0，1时质点的速度和加速度为 015==t j v 11015=+=t kj v1010,ka ==t1-8 一质点在平面上运动，已知质点的运动方程为j i r 2235t t +=，则该质点所作运动为[ B ](A) 匀速直线运动 (B) 匀变速直线运动 (C) 抛体运动 (D) 一般的曲线运动*1-6一质点沿Ox 轴运动，坐标与时间之间的关系为t t x 233-=(SI)。
则质点在4s 末的瞬时速度为 142m·s -1 ，瞬时加速度为 72m·s -2 ；1s 末到4s 末的位移为 183m ，平均速度为 61m·s -1 ，平均加速度为 45m·s -2。
解题提示：瞬时速度计算dt dxv =，瞬时加速度计算22dtx d a =；位移为()()14x x x -=∆，平均速度为()()1414--=x x v ，平均加速度为 ()()1414--=v v a】~1-11 已知质点沿Ox 轴作直线运动，其瞬时加速度的变化规律为t a x 3=2s m -⋅。
力学复习题一、选择题1.以下运动方程中表示质点的运动轨迹为直线的是（）(A)jt i t r)12(3-+=(B)jt i t r)12(32-+=(C)jt i e r t)12(32-+=(D)jt i t r)12(63-+=2.下面选项中表示运动轨迹为椭圆的运动方程是（）(A)jt i t r)12(3-+=(B)jt i t r2sin 42cos 3+=(C)jt i e r t)12(32-+=(D)jt i t r)12(63-+=3.下面运动方程中，表示为匀速直线运动的是[](A)t x 2=(B)22t x =(C)te x 2=(D)t x 2cos 3=4.关于速度和加速度的说法中正确的是（）(A)质点运动速度大，则加速度也大(B)质点具有恒定的速率，则质点的加速度一定保持不变(C)质点速度方向恒定，则加速度的方向也一定保持不变(D)质点作曲线运动时，有可能在某时刻法向加速度为零5.质点以速度)/(4s m v =沿Ox 轴做匀速直线运动，并已知s t 3=时，质点位于m x 9=处，则该质点的运动学方程为（A ）tx 2=（B ）3-4t x =（C ）123143-+=t t x （D ）123143++=t t x 6.质点作曲线运动，r表示位置矢量，v 表示速度，a表示加速度，S 表示路程，a t 表示切向加速度，下列表达式中，（1）d /d t a =v ，（2）d /d r t =v ，（3）d /d S t =v ，（4）d /d t t a =v ．（A ）只有（1）、（4）是对的．（B ）只有（2）、（4）是对的．（C ）只有（2）是对的．（D ）只有（3）是对的．7.若一质点做直线运动其速度为)(t v v =，则以下选项中表示质点在0到1t 时间内的路程的是（）（A ）⎰1)(t dtt v （C ）dtdv（D ）1vt8.质点沿O x 轴做直线运动，并已知某时刻的瞬时速度为s m v /2=时，且位置坐标为m x 2=则一秒钟后该质点的的位置坐标为=x （A ）4m （B ）0（C ）3m （D ）不能确定9.对于沿曲线运动的物体，以下几种说法中哪一种时正确的？（A ）切向加速度必不为零.（B ）法向加速度有可能为零.（C ）法向加速度必为零．（D ）若物体的加速度为恒矢量，它一定作匀变速率运动.10.某质点作直线运动的运动学方程为6533+-=t t x （SI），则该质点作(A)匀加速直线运动，加速度沿x 轴正方向．(B)匀加速直线运动，加速度沿x 轴负方向．(C)变加速直线运动，加速度沿x 轴正方向．(D)变加速直线运动，加速度沿x 轴负方向．11.质点沿半径为R的圆周作匀速率运动，每T 秒转一圈．在2T 时间间隔中，其平均速度大小与平均速率大小分别为(A)T R /2π，T R /2π．(B)0,T R /2π(C)0,0．(D)T R /2π,0.12.一质点沿x 轴运动，它的速度v 和时间t 的关系如下图所示，在1t -0时间内，质点沿x 轴()向作()运动，在21t -t 时间内，质点沿x 轴()向作()运动（A ）负，匀减速直线，正，匀减速直线（B ）负，匀加速直线，正，匀减速直线（C ）负，匀加速直线，负，匀减速直线（D ）负，匀减速直线，负，匀加速直线13.下列说法中正确的是（）（A ）加速度恒定不变时，物体运动方向也不变．（B ）平均速率等于平均速度的大小．（C ）无论加速度如何，平均速率表达式总可以写为（V 1+V 2）/2．（D ）运动物体速率不变时，速度可以变化.14.一质点作直线运动，某时刻的瞬时速度为2m/s ，瞬时加速度a=—2m/s 2，则1s 后质点的速度（）（A ）0m/s ．（B ）2m/s ．（C ）3m/s ．（D ）不能确定.15.某质点作直线运动的运动方程为)(6533SI t t x +-=，则质点作(A)匀加速直线运动，加速度沿x 轴正方向.(B)匀加速直线运动，加速度沿x 轴负方向.(C)变加速直线运动，加速度沿x 轴正方向.(D)变加速直线运动，加速度沿x 轴负方向.16.一物体做直线运动，运动方程为3226t t x -=，其中x 的单位为m ，t 的单位为s.则该物体在t=0时的速度为(A)mv ．(B)-2m/s(C)6m/s ．(D)0．17.如图所示，湖中有一小船，有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动．设该人以匀速率0v 收绳，绳不伸长、湖水静止，则小船的运动是（）（A ）匀加速运动．（B ）匀速运动．（C ）变加速运动.（D ）减速运动．18.三个质量相等的物体A 、B 、C 紧靠在一起，置于光滑水平面上，如图。
单元一 简谐振动一、 选择、填空题1. 对一个作简谐振动的物体，下面哪种说法是正确的？ 【 C 】(A) 物体处在运动正方向的端点时，速度和加速度都达到最大值；(B) 物体位于平衡位置且向负方向运动时，速度和加速度都为零； (C) 物体位于平衡位置且向正方向运动时，速度最大，加速度为零；(D) 物体处在负方向的端点时，速度最大，加速度为零。
2. 一沿X 轴作简谐振动的弹簧振子，振幅为A ，周期为T ，振动方程用余弦函数表示，如果该振子的初相为π34，则t=0时，质点的位置在： 【 D 】(A) 过A 21x =处，向负方向运动； (B) 过A 21x =处，向正方向运动； (C) 过A 21x -=处，向负方向运动；(D) 过A 21x -=处，向正方向运动。
3. 将单摆从平衡位置拉开，使摆线与竖直方向成一微小角度θ，然后由静止释放任其振动，从放手开始计时，若用余弦函数表示运动方程，则该单摆的初相为： 【 B 】(A) θ； (B) 0； (C)π/2； (D) -θ4. 图(a)、(b)、(c)为三个不同的谐振动系统，组成各系统的各弹簧的倔强系数及重物质量如图所示，(a)、(b)、(c)三个振动系统的ω (ω为固有圆频率)值之比为：【 B 】(A) 2：1：1； (B) 1：2：4； (C) 4：2：1； (D) 1：1：25. 一弹簧振子，当把它水平放置时，它可以作简谐振动，若把它竖直放置或放在固定的光滑斜面上如图，试判断下面哪种情况是正确的： 【 C 】(A) 竖直放置可作简谐振动，放在光滑斜面上不能作简谐振动；(B) 竖直放置不能作简谐振动，放在光滑斜面上可作简谐振动； (C) 两种情况都可作简谐振动；)4(填空选择)5(填空选择(D) 两种情况都不能作简谐振动。
6. 一谐振子作振幅为A 的谐振动，它的动能与势能相等时，它的相位和坐标分别为： 【 C 】A2332,3)D (;A 22,43or ,4)C (;A 23,65,6)B (;A 21,32or ,3)A (±±±±±±±±±±±±，ππππππππ7. 如果外力按简谐振动的规律变化，但不等于振子的固有频率。
那么，关于受迫振动，下列说法正确的是： 【 B 】(A) 在稳定状态下，受迫振动的频率等于固有频率；(B) 在稳定状态下，受迫振动的频率等于外力的频率； (C) 在稳定状态下，受迫振动的振幅与固有频率无关；(D) 在稳定状态下，外力所作的功大于阻尼损耗的功。
8. 关于共振，下列说法正确的是： 【 A 】(A) 当振子为无阻尼自由振子时，共振的速度振幅为无限大；(B) 当振子为无阻尼自由振子时，共振的速度振幅很大，但不会无限大； (C) 当振子为有阻尼振动时，位移振幅的极大值在固有频率处；(D) 共振不是受迫振动。
9. 下列几个方程，表示质点振动为“拍”现象的是： 【 B 】t2cos A y ,t cos A x )D ();t sin(A y ,t cos A x )C ();t 201cos(B )t 200cos(A y )B ();t cos(B )t cos(A y )A (2211221121ωωωωωω==+==++=+++=ϕϕϕϕ10. 一质点作简谐振动，周期为T ，质点由平衡位置到二分之一最大位移处所需要的时间为T 121；由最大位移到二分之一最大位移处所需要的时间为T 61。
11. 两个同频率简谐交流电i 1(t)和i 2(t)的振动曲线如图所示，则位相差212πφφ-=-。
12. 一简谐振动用余弦函数表示，振动曲线如图所示，则此简谐振动的三个特征量为：A=10 cm ，)11(填空选择)12(填空选择s /rad 6πω=， 3πφ=13. 一质量为m 的质点在力x F 2π-=的作用下沿x 轴运动(如图所示)，其运动周期为m 2。
14. 试在图中画出谐振子的动能，振动势能和机械能随时间而变的三条曲线。
(设t=0时物体经过平衡位置)15. 当重力加速度g 改变dg 时，单摆周期T 的变化dg glg dT π-=，一只摆钟，在g=9.80 m/s 2处走时准确，移到另一地点后每天快10s ，该地点的重力加速度为2s /m 8023.9。
16. 有两个弹簧，质量忽略不计，原长都是10cm ，第一个弹簧上端固定，下挂一个质量为m 的物体后，长11cm ，两第二个弹簧上端固定，下挂一质量为m 的物体后，长13cm ，现将两弹簧串联，上端固定，下面仍挂一质量为m 的物体，则两弹簧的总长为m 24.0。
17. 两个同方向同频率的简谐振动，振动表达式分别为：)SI ()t 5sin(102x )SI ()21t 5(cos 106x 2221-⨯=-⨯=--ππ，它们的合振动的振幅为m 1082-⨯，初位相为π21-。
18. 一质点同时参与了三个简谐振动，它们的振动方程分别为：)t cos(A x )35t cos(A x )3t cos(A x 321πωπωπω+=+=+= 其合成运动的运动方程为0x =。
二、 计算题)14(填空选择)13(填空选择)2(计算题1. 一物体沿x 轴作简谐振动，振幅为10.0cm ，周期为2.0 s 。
在t=0时坐标为5.0cm ，且向x 轴负方向运动，求在x=-6.0cm 处，向x 轴负方向运动时，物体的速度和加速度。
物体的振动方程：)t cos(A x θω+=，根据已知的初始条件得到： )3t cos(10x ππ+=物体的速度：)3t sin(10v πππ+-=物体的加速度：)3t cos(10a 2πππ+-=当：cm 0.6x -=，)3t cos(106πω+=-，53)3t cos(-=+πω，54)3t sin(±=+πω根据物体向X 轴的负方向运动的条件，54)3t sin(=+πω所以：s /m 108v 2-⨯-=π，222s /m 106a -⨯=π2. 一质点按如下规律沿X 轴作简谐振动：)3/2t 8(cos 1.0x ππ+=（SI ）(1) 求此振动的周期、振幅、初相、速度最大值和加速度最大值；(2) 分别画出这振动的x-t 图。
周期：s 412T ==ωπ；振幅：m 1.0A =； 初相位：32πϕ=； 速度最大值：ωA xmax = ，s /m 8.0x max π= 加速度最大值：2max A x ω=，22max s /m 4.6x π=3. 定滑轮半径为R ，转动惯量为J ，轻绳绕过滑轮，一端与固定的轻弹簧连接，弹簧的倔强系数为K ；另一端挂一质量为m 的物体，如图。
现将m 从平衡位置向下拉一微小距离后放手，试证物体作简谐振动，并求其振动周期。
(设绳与滑轮间无滑动，轴的摩擦及空气阻力忽略不计)。
以物体的平衡位置为原点建立如图所示的坐标。
物体的运动方程：x m T mg 1=- 滑轮的转动方程：RxJR )T T (21 =- 对于弹簧：)x x (k T 02+=，mg kx 0=由以上四个方程得到：x )m RJ(k x 2=++令)m RJ(k 22+=ω物体的运动微分方程：0x x 2=+ω物体作简谐振动。
振动周期：kR Jm 2T 2+=π4. 一个轻弹簧在60N 的拉力作用下可伸长30cm 。
现将一物体悬挂在弹簧的下端并在它上面放一小物体，它们的总质量为4kg 。
待静止后再把物体向下拉10cm ，然后释放。
问：(1)此小物体是停在振动物体上面还是离开它？(2)需满足何条件？二者在何位置开始分离？物体的振动方程：)t cos(A x ϕω+=根据题中给定的条件和初始条件得到：0Fk δ=，s /25mk==ω ：物体的位移为为正，速度为零。
ma mg N -= 2s /2s /m 8.9g a ==5. 两个同振动方向，同频率的谐振动，它们的方程为x 1=5cos πt (cm)和 x 2=5cos(πt+π/2) (cm)，如有另一个同振向同频率的谐振动x 3，使得x 1，x 2和x 3三个谐振动的合振动为零。
求第三个谐振动的振动方程。
已知t cos 5x 1π=，)2t cos(5x 2ππ+=)t cos(A x x 'x 21ϕω+=+=)6(计算题)cos(A A 2A A A 12212221ϕϕ-++=，cm 25A =22112211cos A cos A sin A sin A arctgϕϕϕϕϕ++=，4πϕ=)4t cos(25'x ππ+=，0x 'x x 3=+=，'x x 3-=)45t cos(25x 3ππ+=6.已知两同振向同频率的简谐振动：)SI ()51t 10cos(06.0x ,)53t 10cos(05.0x 21ππ+=+=(1) 求合成振动的振幅和初相位；(2) 另有一个同振动方向的谐振动)SI ()t 10cos(07.0x 33ϕ+=，问3ϕ为何值时31x x +的振幅为最大，3ϕ为何值时32x x +的振幅为最小;(3) 用旋转矢量图示(1)、(2)的结果。
(1) x 1和x 2合振动的振幅：)cos(A A 2A A A 12212221ϕϕ-++=m 09.0A =振动的初相位22112211cos A cos A sin A sin A arctgϕϕϕϕϕ++=068=ϕ(2) 振动1和振动3叠加，当满足πϕϕϕ∆k 213=-=, 即ππϕ53k 23+=时合振动的振幅最大。
3113312321A A )cos(A A 2A A A +=-++=ϕϕm 12.0A =振动2和振动3的叠加，当满足：πϕϕϕ∆)1k 2(23+=-= 即ππϕ51)1k 2(3++=振幅最小。
2332232223A A )cos(A A 2A A A -=-++=ϕϕm 01.0A =单元二 简谐波 波动方程一、选择题1. 频率为100Hz ，传播速度为300m/s 的平面简谐波 ，波线上两点振动的相位差为3π，则此两点相距：【 C 】(A) 2m; (B) 2.19m; (C) 0.5m; (D) 28.6m 2 . 一平面余弦波在0=τ时刻的波形曲线如图所示 ，则O 点的振动初位相ϕ为：【 D 】ππππ21or ,23)D (;)C (;21)B (;0)A (-3. 一平面简谐波 ，其振幅为A ，频率为v ，波沿x 轴正方向传播 ，设t t =0时刻波形如图所示，则x=0处质点振动方程为：【 B 】])t t (v 2cos[A y )D (]2)t t (v 2cos[A y )C (]2)t t (v 2cos[A y )B (]2)t t (v 2cos[A y )A (0000ππππππππ+-=--=+-=++=)6(计算题)6(计算题)2(选择题)3(选择题4. 某平面简谐波在t=0时的波形曲线和原点(x=0处)的振动曲线如图 (a)(b)所示 ，则该简谐波的波动方程(SI)为：【 C 】)2x 2t cos(2y )D ();2x 2t cos(2y )C ()23x 2t cos(2y )B ();2x 2t cos(2y )A (ππππππππππππ-+=+-=+-=++=5. 在简谐波传播过程中 ，沿传播方向相距为2λ，（λ为波长）的两点的振动速度必定： 【 A 】 (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 ，而方向相反 。
