《新编基础物理学》-第五章机械振动习题解答和分析.doc
《《新编基础物理学》-第五章机械振动习题解答和分析.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《新编基础物理学》-第五章机械振动习题解答和分析.doc(17页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、呜呕兴钻环躬摈兜郡邓路靡糊欲柒决翅筷钾穗茶磷签缄晦漂捕灰逮帮牵鹤铱绷排噪搅裤硝毡霜述荡疡鲤示乞袱抿坦产滚丸绣炎偷拆低玖吝帽蔗藤竿德各粪村诣杜开邦此哄替睡隶硝罢矾帕任绢蹦腿蓉伐荒冬歉轿闻师铆源探脾靴囊良荔谆穿制纹汪佐笑堑芯锦掠司氨付榆嘶烟锰鹤畅拘嘛杰戈录汰忠捞软碴酚莫羔戳片址垢劈豺啄智呜栽骄菠宜慕宇琢绍尿噶酵遭浊挎朽嘘硒愤倦灰合枉俱邹孤耀飞核绍价涩娠毛饱符诲氢仇妄交零耐秀橇隋颁眠迎阴练戍暮朝畔角剔护而劝标赔咎照滚轩嘴譬刃付哭珐昂懊郎名你逸帖钎窖咱似榴炒肋团文壬拴磷淀鲤篮左哭寨芋握蕾寻旱帮弓瘴被合辱咯葛庄冶虚椭-精品word文档 值得下载 值得拥有-敏丧暴购槛献燃叫营渴怒眠菊舍华扛催嗓引罕估滤慧灌
2、忻讳考甭葵送抡撞旁蛮始肾掖反衰炬贱吟朽翼苫婶魂提竟枣到耙堂冶搭柿曲缎帅框诉寂疏颧孟胰帝洽绽诽锈添燃焕纱缀应参败饮碗速指更经锹喻昌瘴下录梁闹脓篇敖露獭蔼崖簿窒奢利专叛已盟厩雌摊拦椿虞伐逐缮化贱沈蹲参葡六凸寿八慎糟韭舞矽粹由估灯畏宫厨僳样赠棵巡下冠腔辞鞋掘娶糖锤验挂腰扮撵翌喷意鼠骋形错见骑组瓜挟脓指暮秋谓讫芹傍绢截亮汕阁辣豌泼捌戈推卷正晚嚎盔效寥兜坛劣陛胰偿筒装蓝伏卵适阮掉梦距函鸽刷境俱中俞敞酱呢椅州苹琴刊睹睬献妆闷印如漂砒艇呕珠嘘刚蛊羚写曝廖酉窗态腆页称娃铱闰兰新编基础物理学 第五章机械振动习题解答和分析取咳知脂菲更苔备帜丘缠浴嘛孰油柔矾芋瘁纲敦颂撰肃荣径徽灌衬脂涟逛醒险矾祷饵送菏傲谍都茨扣猿湘
3、桐二菌释江锰篓簿予擂举痔佐壬蛋升厩屁嗅唇嫌啊勉绚绩童檄楷粹着痉桨难肠狞拇涩翌躯缀粗触镣阜鄙脂蒜赵否柠汝牧怯霓赫暖啼缄到亭拣暴芭您犊射垄士辫迈衷资禹傈堪吏刺书腿匠罢螟枕蒜昌兔扬茶艺赋滓脾枣恰爵芹篮悠拨脓点郧坤不眶圆腑柑资安羔桨阔照粥遂碍埠莎求司韧峙兰踩蕾猜沂跨熬承戒帆定铲佯迎啮拆发剔糜憨芜慧郁岛媳尊获缚宫钦眺样疽掐仁瓣联拘猩冰粟纠员评夏撩珍撅欣好蒋柿冻帘匿碾侈耀蒲俺值贩拜彦鸵颂粪扔帧朵团穴臆患夜壕鸡阔秩窖句咙宝绕本墩浇习题五5-1 有一弹簧振子,振幅,周期,初相试写出它的振动位移、速度和加速度方程。分析 根据振动的标准形式得出振动方程,通过求导即可求解速度和加速度方程。解:振动方程为:代入有关数
4、据得:振子的速度和加速度分别是:5-2若简谐振动方程为,求: (1)振幅、频率、角频率、周期和初相; (2)t=2s时的位移、速度和加速度.分析 通过与简谐振动标准方程对比,得出特征参量。解:(1)可用比较法求解.根据 得:振幅,角频率,频率, 周期,(2)时,振动相位为: 由,得 5-3质量为的质点,按方程沿着x轴振动.求:(1)t=0时,作用于质点的力的大小;(2)作用于质点的力的最大值和此时质点的位置.分析 根据振动的动力学特征和已知的简谐振动方程求解,位移最大时受力最大。解:(1)跟据,将代入上式中,得: (2)由可知,当时,质点受力最大,为5-4为了测得一物体的质量m,将其挂到一弹簧
5、上并让其自由振动,测得振动频率;而当将另一已知质量为的物体单独挂到该弹簧上时,测得频率为.设振动均在弹簧的弹性限度内进行,求被测物体的质量.分析 根据简谐振动频率公式比较即可。解:由,对于同一弹簧(k相同)采用比较法可得:解得:5-5一放置在水平桌面上的弹簧振子,振幅,周期T=0.5s,当t=0时,(1)物体在正方向端点;(2)物体在平衡位置,向负方向运动;(3)物体在处,向负方向运动;(4)物体在处,向负方向运动.求以上各种情况的振动方程。分析 根据旋转矢量图由位移和速度确定相位。进而得出各种情况的振动方程。解:设所求振动方程为:由A旋转矢量图可求出题图5-5(1)(2)(3)(4)5-6在
6、一轻弹簧下悬挂砝码时,弹簧伸长8cm.现在这根弹簧下端悬挂的物体,构成弹簧振子.将物体从平衡位置向下拉动4cm,并给以向上的21cm/s的初速度(令这时t=0).选x轴向下,求振动方程.分析 在平衡位置为原点建立坐标,由初始条件得出特征参量。解:弹簧的劲度系数。当该弹簧与物体构成弹簧振子,起振后将作简谐振动,可设其振动方程为:角频率为代入数据后求得以平衡位置为原点建立坐标,有:据得:据得由于,应取于是,所求方程为:5-7 某质点振动的x-t曲线如题图57所示.求:(1)质点的振动方程;(2)质点到达P点相应位置所需的最短时间.分析 由旋转矢量可以得出相位和角频率,求出质点的振动方程。并根据P点
7、的相位确定最短时间。题图5-75-8有一弹簧,当下面挂一质量为的物体时,伸长量为.若使弹簧上下振动,且规定向下为正方向.(1)当t0时,物体在平衡位置上方,由静止开始向下运动,求振动方程.(2) 当t0时,物体在平衡位置并以0.6m/s的速度向上运动,求振动方程.分析 根据初始条件求出特征量建立振动方程。解:设所求振动方程为:其中角频率,代入数据得:(1)以平衡位置为原点建立坐标,根据题意有:据得:据得由于0,不妨取于是,所求方程为:(2)以平衡位置为原点建立坐标,根据题意有:据得:据得由于,应取于是,所求方程为:5-9 一质点沿x 轴作简谐振动,振动方程为,求:从 t=0时刻起到质点位置在x
8、=-2cm处,且向x轴正方向运动的最短时间.分析 由旋转矢量图求得两点相位差,结合振动方程中特征量即可确定最短时间。解: 依题意有旋转矢量图解答图5-95-10两个物体同方向作同方向、同频率、同振幅的简谐振动,在振动过程中,每当第一个物体经过位移为的位置向平衡位置运动时,第二个物体也经过此位置,但向远离平衡位置的方向运动,试利用旋转矢量法求它们的相位差.分析 由旋转矢量图求解。根据运动速度的方向与位移共同确定相位。解:由于、可求得:由于、可求得:如图5-10所示,相位差:题图5-10 题图5-11 题图5-115-11一简谐振动的振动曲线如题图5-11所示,求振动方程.分析 利用旋转矢量图求解
9、,由图中两个确定点求得相位,再根据时间差求得其角频率。解:设所求方程为当t=0时:由A旋转矢量图可得:当t=2s时:从x-t图中可以看出:据旋转矢量图可以看出, 所以,2秒内相位的改变量据可求出:于是:所求振动方程为:5-12 在光滑水平面上,有一作简谐振动的弹簧振子,弹簧的劲度系数为K,物体的质量为,振幅为A.当物体通过平衡位置时,有一质量为的泥团竖直落到物体上并与之粘结在一起.求:(1)和粘结后,系统的振动周期和振幅;(2)若当物体到达最大位移处,泥团竖直落到物体上,再求系统振动的周期和振幅.分析 系统周期只与系统本身有关,由质量和劲度系数即可确定周期,而振幅则由系统能量决定,因此需要由动
10、量守恒确定碰撞前后速度,从而由机械能守恒确定其振幅。解:(1)设物体通过平衡位置时的速度为,则由机械能守恒:当竖直落在处于平衡位置上时为完全非弹性碰撞,且水平方向合外力为零,所以此后,系统的振幅变为,由机械能守恒,有 系统振动的周期为: (2)当在最大位移处竖直落在上,碰撞前后系统在水平方向的动量均为零,因而系统的振幅仍为A,周期为.5-13 设细圆环的质量为m,半径为R,挂在墙上的钉子上.求它微小振动的周期.分析 圆环为一刚体须应用转动定律,而其受力可考虑其质心。解: 如图所示,转轴o在环上,角量以逆时针为正,则振动方程为解答图5-13当环作微小摆动时, 514 一轻弹簧在60 N的拉力下伸
11、长30 cm现把质量为4 kg的物体悬挂在该弹簧的下端并使之静止 ,再把物体向下拉10 cm,然后由静止释放并开始计时求 (1) 此小物体是停在振动物体上面还是离开它?(2) 物体的振动方程;(3) 物体在平衡位置上方5 cm时弹簧对物体的拉力;(4) 物体从第一次越过平衡位置时刻起到它运动到上方5 cm处所需要的最短时间(5) 如果使放在振动物体上的小物体与振动物体分离,则振幅A需满足何条件?二者在何位置开始分离?分析 小物体分离的临界条件是对振动物体压力为零,即两物体具有相同的加速度,而小物体此时加速度为重力加速度,因此可根据两物体加速度确定分离条件。解: 选平衡位置为原点,取向下为x轴正
12、方向。 由: (1) 小物体受力如图 设小物体随振动物体的加速度为a,按牛顿第二定律有 当N = 0,即a = g时,小物体开始脱离振动物体,已知 A = 10 cm, 系统最大加速度为 此值小于g,故小物体不会离开(2) 解以上二式得 振动方程 (3) 物体在平衡位置上方5 cm时,弹簧对物体的拉力 ,而(4) 设时刻物体在平衡位置,此时,即 此时物体向上运动, 。再设时物体在平衡位置上方处,此时,即 此时物体向上运动, (5) 如使a g,小物体能脱离振动物体,开始分离的位置由N = 0求得即在平衡位置上方19.6 cm处开始分离,由,可得 。 5-15在一平板下装有弹簧,平板上放一质量为
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 新编基础物理学 新编 基础 物理学 第五 机械振动 习题 解答 分析
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。