题目
两个同方向同频率简谐振动的合成,其合振动的振幅与下列哪个因素无关A. 两分振动的振幅B. 两分振动的频率C. 两分振动的相位差D. 与上述因素都有关
两个同方向同频率简谐振动的合成,其合振动的振幅与下列哪个因素无关
A. 两分振动的振幅
B. 两分振动的频率
C. 两分振动的相位差
D. 与上述因素都有关
题目解答
答案
B. 两分振动的频率
解析
考查要点:本题考查两个同方向同频率简谐振动合成后振幅的决定因素,需理解合振幅的公式及其物理意义。
解题核心思路:
合振幅由两分振动的振幅、相位差共同决定,而频率相同的条件使得频率本身不影响振幅的计算,因此合振幅与频率无关。
破题关键点:
- 公式记忆:合振幅公式为 $A = \sqrt{A_1^2 + A_2^2 + 2A_1A_2\cos\Delta\phi}$,其中 $\Delta\phi$ 为相位差。
- 频率的作用:两分振动频率相同,合振动频率与分振动相同,但振幅公式中不含频率变量。
两个同方向同频率的简谐振动合成时,合振动的振幅公式为:
$A = \sqrt{A_1^2 + A_2^2 + 2A_1A_2\cos\Delta\phi}$
其中:
- $A_1$ 和 $A_2$ 是分振动的振幅,
- $\Delta\phi$ 是两分振动的相位差。
关键分析:
- 振幅相关性:公式中明确包含 $A_1$、$A_2$ 和 $\cos\Delta\phi$,因此合振幅与分振动的振幅和相位差有关。
- 频率无关性:两分振动频率相同,合振动频率与分振动相同,但振幅公式中未出现频率变量,因此合振幅与频率无关。
选项排除:
- A:分振幅直接影响公式,相关。
- B:频率未出现在公式中,无关。
- C:相位差通过 $\cos\Delta\phi$ 影响结果,相关。
- D:错误,因频率无关。