大学物理习题（下）答案解析.doc

【大学物理习题答案解析】 本文件主要涵盖了大学物理课程中的部分习题答案解析，涉及简谐振动的相关概念和计算。简谐振动是物理学中重要的一类运动模型，它广泛存在于自然界中，如弹簧振子、摆动的钟摆等。 1. 选择题解析： - 第1题，正确答案C，物体在平衡位置向正方向运动时，速度最大，加速度为零。这是简谐振动的基本特点。 - 第2题，正确答案D，质点在平衡位置且向正方向运动时，速度过处，向正方向运动。 - 第3题，未提供答案选项，但旋转矢量图通常用于表示简谐振动的状态，如相位、速度和加速度的关系。 - 第4题，正确答案B，振动系统的固有圆频率与弹簧倔强系数和质量有关。 - 第5题，正确答案C，无论是竖直放置还是放在光滑斜面上，弹簧振子都可以作简谐振动。 - 第6题，未提供答案选项，但当谐振子的动能与势能相等时，它的相位为90°（π/2），坐标不确定。 - 第7题，正确答案D，未提供具体答案，但从题意可推断，最短时间间隔是半个周期。 - 第8题，未提供答案选项，合成振动的初相与两个简谐振动的相对相位有关。 2. 填空题解析： - 第9题，未提供完整题目，但简谐振动的特征量包括振幅、角频率和初相。 - 第10题，弹簧振子的周期公式是T=2π√(m/k)，由此可以计算出质量m。 - 第11题，质点在简谐振动中，通过平衡位置到最大位移一半的时间是周期的1/4，而从最大位移到半最大位移也是1/4周期。 - 第12题，相位差可以通过时间差和频率计算得出。 - 第13题，两个同方向同频率简谐振动的合振动初相等于两者相位差。 3. 判断题解析： - 第14题，正确，简谐振动的加速度与位移成正比，方向指向平衡位置，这是胡克定律的体现。 - 第15题，错误，动能和势能的周期性变化频率与位移变化频率不同，它们是频率的两倍。 - 第16题，正确，同方向同频率简谐振动的合成振幅是恒定的。 4. 计算题解析： - 第17题，未提供完整答案，但可以计算周期T=2π√(m/k)，加速度最大值a=-kx/m，振动表达式为x=Acos(ωt+φ)。 - 第18题，根据振动曲线确定振幅、初相和振动方程，通常采用正弦或余弦函数表示。 这些题目涵盖了简谐振动的基本概念，包括振动的性质、能量转换、振动方程的建立以及周期和频率的计算。解答这些问题需要对简谐振动的物理原理有深入理解，包括牛顿第二定律、能量守恒和振动方程的数学形式。通过这些习题的解答，学生能够巩固和加深对简谐振动的理解，并能应用到实际问题中去。