题目
图(a)中所画的是两个简谐运动的曲线,若这两个简谐运动可叠加,则合成的余弦振动的初相位为( )。x1-|||-x1-|||-A-|||-0-|||--A/2 x2 A.3/2π B.1/2π C.π D.0
图(a)中所画的是两个简谐运动的曲线,若这两个简谐运动可叠加,则合成的余弦振动的初相位为( )。
A.3/2π B.1/2π C.π D.0
题目解答
答案
Acoswt+(-A/2)coswt=A/2coswt,
合成的余弦振动的初相位为0,
选D
解析
考查要点:本题主要考查两个同频率余弦简谐运动的叠加,以及合成振动的初相位计算。
解题核心思路:
- 同频率叠加:两个简谐运动的频率相同,叠加后振幅直接相加(或相减),相位保持不变。
- 相位关系:若两振动相位相同,则振幅相加;若相位相反(相差π),则振幅相减。
- 初相位确定:合成振动的表达式形式为$A_{\text{合}} \cos(\omega t + \phi_0)$,其中$\phi_0$即为初相位。
破题关键点:
- 通过题目图示或已知条件,明确两振动的振幅和相位关系。
- 将两个振动的表达式叠加,化简后直接读出初相位。
设两个简谐运动的表达式分别为:
- 第一振动:$x_1 = A \cos(\omega t)$(初相位为0)。
- 第二振动:$x_2 = -\frac{A}{2} \cos(\omega t)$。
关键步骤:
- 叠加原理:合振动为两振动之和:
$x_{\text{合}} = x_1 + x_2 = A \cos(\omega t) + \left(-\frac{A}{2}\right) \cos(\omega t).$ - 振幅相加:因两振动频率相同、相位相同,振幅直接相加:
$x_{\text{合}} = \left(A - \frac{A}{2}\right) \cos(\omega t) = \frac{A}{2} \cos(\omega t).$ - 初相位确定:合振动表达式为$\frac{A}{2} \cos(\omega t)$,初相位$\phi_0 = 0$。