1、1、 质量为 0.01 千克的小球与轻弹簧组成的系统的振动规律为 米,t𝑥=0.1cos(2𝜋𝑡+2𝜋3)以秒计,则该振动的周期为_1 秒_,初相位为_ _;t=2 秒时的相位为23𝜋_ _;相位为 对应的时刻 t=5 秒_ 。143𝜋 323𝜋2、 一质量为 m 的质点作简谐振动时的 x-t 曲线如图 13-3 所示。由图可知,它的初相为_/2_,t =3s 时,它的速率为 _0_3 质点沿 x 轴作简谐振动,用余弦函数表示,振幅为 A。当 t=0 时, = 处且向 x 轴正
2、19909;0𝐴2向运动,则其初位相为(4) (1 ) (2) (3) (4)-(1/4)14𝜋 54𝜋 54𝜋4、一质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动:x 1 = 0.03cos(5t + /2) (SI),x2 = 0.03cos(5t - ) (SI) ,它们的合振动的振幅为_,初相位为_。、0.0423 , 。详解:两个简谐振动是同方向同频率的简谐振动,其合振动的振幅为:34𝜋, 初相位为: 。𝐴=𝐴12+𝐴22+2𝐴1𝐴2
3、cos(𝜑2𝜑1) tan𝜑=𝐴1sin𝜑1+𝐴2sin𝜑2𝐴1𝑐𝑜𝑠𝜑1+𝐴2𝑐𝑜𝑠𝜑25、一质点沿 X 轴作简谐振动 ,振幅为 0.10m,周期为 2s,已知 t=0 时, 位移 x0 =+0.05m,且向 X 轴正方向运动。(1)写出该质点的振动方程。(2)如质点质量 m=0.2kg,求它的总能量。由题意可知,质点振动的
4、初项为 ,圆频率 ,振动方程为 ;𝜋3 𝜔=2𝜋𝑇=𝜋 𝑥=0.10cos(𝜋𝑡𝜋3)(2)𝐸=12𝑚𝜔2𝐴2=0.001𝜋2=9.87×103𝐽6、 、一质量为 100 克的物体沿 x 轴作简谐振动,振幅为 1.0cm,加速度的最大值为4.0cm/s2,求:(1)过平衡位置时的动能和总机械能;(2 )动能和势能相等时的位置 x解(1)简谐振动中加
5、速度的表达式为: ,题中𝑎=𝐴𝜔2𝑐𝑜𝑠(𝜔𝑡+𝜑),所以可求得 ,通过平衡时动能最大,势能为 0,𝑎𝑚𝑎𝑥=𝐴𝜔2=4𝑐𝑚𝑠2=0.04𝑚𝑠2 𝜔 2;𝐸𝑘𝑚𝑎𝑥=𝐸=12𝑚𝐴2𝜔2=2×105𝐽t(s)-0.10.1 x(m)042 31(2 )动能和势能相等时 ,即: k=m ,所以求得:𝐸𝑝=𝐸𝑘=12𝐸总 12𝑘𝑥2=1×105𝐽, 𝜔2。𝑥=±7.07×103𝑚