新编基础物理学上册单元课后答案

题图 5-5精品文档---下载后可任意编辑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）采纳比较法可得：解得：5-5 一放置在水平桌面上的弹簧振子，振幅，周期，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（1）（2）（3）（4）5-6 在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。mA2100.2sT0.1.4/3 ]2cos[]cos[tTAtAx30.02cos[2]()4xtSI3/0.04sin[2]()4vdx dttSI2223/0.08cos[2]()4ad x dttSImtx]4/20cos[1.0 ]4/20cos[1.0]cos[ttAx0.1Am20/rads1/ 210s1/0.1Ts/ 4rad2ts20/ 4(40/ 4)tradcosxAsinA22cosaAx20.0707 ,4.44/ ,279/xmm s am s...