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大学物理练习题完整答案.ppt

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    • 单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,练习(30、31、32)解答,第8章 机械振动,练习30 一、选择题,1.,C,弹簧折半,所以,2.,B,T,T,/2,3.,B,练习30 二、填空题,A,=4,1.,2.,反向运动,3.,反向运动,反向运动,练习,30,三、计算题,1,.解:,y,B,o,x,y,取固定坐标系,xoy,,坐标原点,o,在水面上设货轮静止不动时,货轮上的,B,点恰在水面上,o,点,此时浮力和重力平衡(,f,=,mg,),该力与位移成正比,方向指向平衡位置,则浮力的,增量,设,B,点下沉致坐标为,y,处,整理,得,根据简谐振动的动力学方程,有:,满足简谐振动的动力学方程,说明货轮作简谐振动则:,2,.解:,振幅:,频率:,角频率:,周期:,初相:,根据:,将 代入,得:,一个轻质弹簧竖直悬挂,下端挂一质量为,m,的物体今将物体向下拉一段距离后再放开,证明物体将作简谐振动解:,例题1:,平衡位置,以平衡位置,o,为原点建坐标,此振动为简谐振动,设,m,=0.02kg,弹簧的静止形变为,l,=9.8cm,,t,=0时,,x,0,=9.8 cm,,v,0,=0。

      写出振动方程解:,接上例题:,振动方程为,由初条件得,由旋转矢量法,,取,0,=0,振动方程为:,x,=9.810,-2,cos(10,t,),m,练习,31,一、选择题,1.,B,2.(1),D,2.(2),B,由,解:,1、质量为0.01kg的小球与轻弹簧组成谐振系统按 的规律运动求,A,、,T,、,及,v,m,、,a,m,F,m,、,E,、何处?,t,=5s 和,t,=1s 两时刻的相位差练习31 二、填空题,即:,:,2.,系统势能等于总能量的一半,即系统动能等于势能3.,反向运动,由图可见,练习,31 三、计算题,1.,解:,由旋转矢量图法知:,2.解:,设,当物体处于平衡位置时,两弹簧伸长量分别为 、,向右为,x,轴正方向k,1,的伸长量为,其中 只与弹簧性质有关,因此证明物体作简谐振动k,2,的伸长量为,则物体受力为:,当物体位移为,x,时,以平衡位置为坐标原点,,则,若两弹簧最初都处于原长状态,当质点,m,产生位移,x,时,同样的结果!,总之,并联弹簧,振动的角频率和振幅分别为:,振动方程为:,如图,两根弹簧串联的系统,求组合劲度系数解:,例题2:,由虎克定律,质点,m,受力,所以,,组合弹簧的劲度系数,练习32 一、选择题,1.,B,2.,D,练习32 二、填空题,合振动的振幅为,5m,,,1.,合振动的方程为,2.,合振动的振幅为,410,-2,m,,,反相位的振动合成,初相位由振幅大的决定。

      3.,练习32 三、计算题,1.解:,由:,得:,则合振动的表达式为:,x,o,A,2.解:,合振动的振幅为:,合振动的初位相满足:,则:,当时,即:,的振幅最大;,x,o,A,的振幅最小当时,即:,x,o,*用旋转矢量表示:,质量为,M,的盘子挂在劲度系数为,k,的轻弹簧下,质量为,m,的物体从高为,h,处自由下落,与盘发生完全非弹性碰撞取,m,落下后系统的平衡位置为原点,位移向下为正,求物体落入盘后的振动方程解:,例题 3:,空盘的振动周期为,落下重物后振动周期为,(第三象限),则当物体偏离,原点的坐标为,x,时,有:,图示系统,求振动周期解:,例题 4:,m,k,以物体在斜面上静平衡时位置为坐标原点,,沿斜面向,下为,x,轴正向,,令:,则有:,故知该系统是作简谐振动,其振动的周期为:,联解得,图示系统,不计摩擦将物体从平衡位置拉下一小距离后放手,求其振动周期解:,例题5:,力矩分析,建坐标,以物体平衡位置为坐标原点,,x,轴向下,轴在同一水平面上的两个相同的圆柱体,两轴间相距 2,L,=0.49 m,它们以相同的角速度,相向转动一质量为 m 的木板搁在两圆柱体上,木板与圆柱体之间的滑动摩擦系数为,=0.1 。

      问木板偏离对称位置后将如何运动?周期为多少?,解:,例题6:,木板受力,x,向:摩擦力,f,1,、,f,2,y,向:重力,m g,支持力,F,A,、,F,B,以两轮中心连线之中点为坐标原点,木板质心位于,x,处时,能量的方法,(,t,时刻系统的能量),(,其它步骤同前,),。

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