物理学期末考试简答题（第一弹）

第九章   振动

1、如果把一弹簧振子和一单摆拿到月球上去,它们的振动周期将如何改变?

                振动周期不变，单摆的振动周期变大。【此题注意角频率的公式，角频率求T周期】

2、完全弹性小球在硬地面上的跳动是不是简谐振动，为什么？

                 不是，因为小球在地面上跳动的运动公式不能用简单的正弦公式描述。【磁体考察，简谐振动的条件】

3、简述符合什么规律的运动是简谐运动

     位移x和t满足

     【与上一题一样】

4、怎样判定一个振动是否简谐振动？写出简谐振动的运动学方程和动力学方程。

    1）物体在回复力的作用下，平衡位置附近，做周期性的线性往复振动，其运动学方程加速度与位移成反比，且方向相反

   【总结：判断简谐振动是从两个方面来看，从形式上：满足下面式子

从运动过程来说，在回复力的作用下，在平衡位置附近做周期线性的往复运动，加速度满足-w^2x】

5.简谐运动的三要素是什么

    振幅，周期，初相位【公式来记Acos（wt+fai）】

6.弹簧振子所做的简谐振动的周期与什么物理量有关？

     由角频率求周期，我们知道。只和k，m有关

7.、 一质量未知的物体挂在一劲度系数未知的弹簧上，只要测得此物体所引起的弹簧的静平衡伸长量，就可以知道此弹性系统的振动周期，为什么？

      由于 简谐运动的T与固定属性有关，我们会想到 mg=kl来代替 w的式子。

8、 指出在弹簧振子中，物体处在下列位置时的位移、速度、加速度和所受的弹性力的数值和方向：(1) 正方向的端点；(2) 平衡位置且向负方向运动；(3) 平衡位置且向正方向运动；(4) 负方向的端点.

       

【总结： 位移，线的长度这些参数，加速度，力】

9、作简谐运动的弹簧振子，当物体处于下列位置时，在速度、加速度、动能、弹簧势能等物理量中，哪几个达到最大值，哪几个为零：(1) 通过平衡位置时；(2) 达到最大位移时.

                          1）通过平衡位置，速度和动能达到最大，速度，势能为0.

                           2）达到最大位移处时，速度达到0.势能最大。

10、弹簧振子作简谐运动时，如果振幅增为原来的两倍而频率减小为原来的一半，问它的总能量怎样改变?

                               1）我们知道简谐振动中，

根据公式来改变，就很轻易得到。保持k不变，增大m减小频率，总能量变为原来的4倍

弹簧振子的总能量由其势能和动能之和组成。在简谐振动中，势能和动能的比例是固定的，因此总能量也是固定的。

当振幅增为原来的两倍时，势能的最大值也增为原来的两倍。而频率减小为原来的一半时，动能的最大值减小为原来的一半。由于总能量等于势能和动能之和，所以总能量在这种情况下不发生改变。

 波动

1、什么是波动? 振动和波动有什么区别和联系? 

     波动一般指振动在介质中的传播（地震波：振动在底层里面传播）。振动通常指一个质点在平衡位置附近往复地运动，波动是介质中的无数个质点振动的总体表现。

2、在同一介质中，哪些量是不变的? (2) 当波从一种介质进入另一种介质中，哪些量是不变的?

（1）频率、周期、波速、波长

（2）频率、周期

【总结：就周期不变】

这个式子，单独一看就是时间麻。原点振动状态传播到x处所需要的时间。

由于t乘上角频率叫做相位，相位有符号的啊。负号表示落后。

4、波形曲线与振动曲线有什么不同行? 试说明之.

波形曲线代表某一时间波的形状，它是质点的位移关于其空间位置的函数；振动曲线代表某一个质点的振动过程，它是质点的位移关于时间的函数。

5、波动的能量与哪些物理量有关? 比较波动的能量与简谐运动的能量.

简谐运动的能量：动能和势能相互转化，能量守恒。

波在传播过程中，某介质微元总能能量随时间变化。

6. 平面简谐波传播过程中的能量特点是什么？在什么位置能量为最大？

     特点： 1.波从波源开始向外传播。波的传播方向与能量的传播方向一致，

2.传播时某一体元的能量不守恒，量值按正弦或余弦函数形式变化，介质中某一体元的波动动能和势能相同，处于平衡位置处的质点，速度最大，其动能最大，在平衡位置附近介质发生的形变也最大，势能也为最大。

7. 驻波是如何形成的？驻波的相位特点什么？

两列相干波在同一直线相反方向传播叠加而。

相位特点：相邻波节相位相同，波节两边的相位差有  

8. 行波和驻波的能量特点有什么差异？

行波：波能量不断从波源向外传播，波的传播方向与能量传播的方向一致。

驻波：介质中各质点分别在各自的平衡位置附近作简谐运动．能量(动能和势能)在波节和波腹之间来回传递，无能量传播。

9. 惠更斯原理（Huygens–Fresnel principle）的内容是什么？利用惠更斯原理可以定性解释哪些物理现象？

介质中任一波阵面上的各点，都可以看做发射子波的波源，其后任一时刻，这些子波的包络面就是该时刻的波振面。利用惠更斯原理可以定性解释波的干涉、衍射反射和折射现象。

10. 什么叫波的干涉现象?获得相干光的方法有哪几种?

当频率相同、振动方向平行、相位相同或相位差恒定的两列波相遇时，使某些地方振动始终加强，而使另一些地方振动始终减弱的现象，叫做波的干涉现象。

获得相干光的方法有两种：振幅分割法和波阵面分割法。

11. 什么是波速?什么是振动速度?有何不同?平面简谐波和简谐振动的波速各由什么公式计算?

   波速是指在介质中的传播速度， 波速的大小

波速与介质的特性及波的种类有关。振动的速度是指平衡位置附近位移随时间的变化率：

振动速度为

与振动系统本身的性质、振幅以及初相有关。