物理下学期答案.docVIP

练习十一 振 动 1. B 2. C 3. A 4. ，，， 5. 6. 75J 7. 证：设物体平衡时两弹簧伸长分别为x1、x2，则由物体受力平衡，有 ????? （1） 按图示所取坐标，物体沿x轴移动位移x时，两弹簧又分别被拉伸 和 ，即 。 则物体受力为 ?????????? （2） 　将式（1）代人式（2）得 ???? （3） 　由式（3）得，，而 ，则得到 ???????? 　式中为常数，则物体作简谐运动，振动频率 8. 解：（l）将 与 比较后可得：振幅，角频率，初相，则周期，频率。 （2）时的位移、速度、加速度分别为 9. 解：由图可知，振幅A = 4cm 由旋转矢量图可确定初相 又由图可知由初始时刻运动到P点对应时刻用去0.5s，则由旋转矢量法可知 , 振动方程为 ?????????? 10. 解：（1）由题意知A = 0.06m、由旋转矢量图可确定初相，振动方程为?????????? 　　（2）质点从运动到平衡位置的过程中，旋转矢量从图中的位置M转至位置N，矢量转过的角度(即相位差）。该过程所需时间为 11. （1） （2） 12. 解：(1)由题意可知和是两个振动方向相同，频率也相同的简谐运动，其合振动也是简谐运动，设其合振动方程为，则合振动圆频率与分振动的圆频率相同，即 ????合振动的振幅为????合振动的初相位为 ????由两旋转矢量的合成图可知，所求的初相位应在第二象限，则 ????故所求的振动方程为 (2) 当 时，即x1与x3相位相同时，合振动的振幅最大，由于 ，故 当时，即x1与x3相位相反时，合振动的振幅最小，由于 ，故 即???????????????????? ??? 7. 8. 9. 10. 解: 为便于比较，可将波动表达式写成如下形式当x＝0时，得原点处质元振动表达式为因此，与题给的原点处质元振动表达式相比较，得已知波长0.10m，将这些数据代入波动表达式得 11. 解：（1）由题给条件， T = 0.02 s，u = 100 m?s?1，可得；。 　当t = 0时，波源质点经平衡位置向正方向运动，因而由旋转矢量法可得该质点的初相为 。若以波源为坐标原点，则波动方程为。 　距波源为 x1 = 15.0 m和 x2 = 5.0 m处质点的运动方程分别为 ?????????； 它们的初相分别为和。 （2）距波源 16.0 m和 17.0 m两点间的相位差? 12. 解：（1）由P点的运动方向，可判定该波向左传播。 原点O处质点，t = 0时 , 所以 O处振动方程为 （SI） 由图可判定波长m，故波动表达式为 （SI） （2）距O点100m处质点的振动方程为 （SI） 振动速度表达式为（SI） 13. 解：（1）由已知条件可知，，又由图中可知，振幅，利用旋转矢量法可得处质点的初相为，则其运动方程为 （2）由已知条件可知，波速，则波动方程为 14. 解：（1）由已知条件可得，由图可知处质点在时刻的相位为0，则时刻的相位即初相位为，波函数为 （2）将代入波函数可得质点的运动方程 （3）将代入波函数可得质点的运动方程 将t = 0代入运动方程可得振动速度为。 15. 解：（1）已知波的表达式为与标准形式 比较得 （2） （3），两振动反相。 16. 解：外侧：； 外侧： 17. 解： 火车驶过后 由以上两式可解得火车的运动速度，汽笛振动频率 （2）当观察者向静止的火车运动时 练习十三 光的干涉 1、D 2、B 3、B 4、A 5、C 6、减少双缝间距 7、0.6 8、600 nm 9、 10、 11、解： （1）原中央明纹将向下方移动 （2）用云母片覆盖一条狭缝前后，光程差发生了改变，因此条纹要移动，只要正确写出原零级明纹位置处光程差的改变量即可解出答案。 12、解:(1)正面: (反射光) 呈现出什么颜色,即该波长光振动加强,即: 当 =2 时,? = 6688 A°(红色), 当=3 时, ?=4013 A°(紫色) (2)反面:(透射光) 当=2 时,? = 5016 A°(蓝绿色) 13、（1） 而: （2）(条) 14、解：设所用的单色光的波长为，则该单色光在液体中的波长为. 根据牛顿环的明环半径公式 有 充液后有 由以上两式可得 15、解：设相邻明（或暗）条纹之间距离为，劈尖角为，细丝直径为d，玻璃板长度为L，则 16、解：由牛顿环暗环半径 得