题目
9-6 图(a)中所画的是两个简谐振动的曲线,若这两个简谐振动可叠加,-|||-则合成的余弦振动的初相位为 ()-|||-(A) dfrac (3)(2)pi (B) dfrac (1)(2)pi (C)π (D)0-|||-x1-|||-A x __ __-|||-t-|||--A/2 x2-|||-(a)

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查同频率简谐振动的叠加条件及合成振动的初相位计算。
解题核心思路:
- 判断两振动的相位关系:通过振动曲线确定两振动的相位差。
- 应用旋转矢量法:将两振动的振幅和相位转化为矢量相加,求合振幅和初相位。
破题关键点:
- 同频率、同方向是叠加的前提条件。
- 相位差为π(反相位)是确定第二个振动方程的关键。
- 矢量叠加后振幅相减,初相位由合振动的表达式直接得出。
步骤1:确定两振动的运动方程
- 第一个振动:振幅为$A$,相位为$0$,方程为
$x_1 = A \cos \omega t.$ - 第二个振动:振幅为$\dfrac{A}{2}$,相位为$\pi$(因$t=0$时$x_2 = -\dfrac{A}{2}$),方程为
$x_2 = \dfrac{A}{2} \cos (\omega t + \pi).$
步骤2:矢量叠加求合振动
将两振动的旋转矢量相加:
- 第一个矢量:长度$A$,方向沿$\cos \omega t$正方向。
- 第二个矢量:长度$\dfrac{A}{2}$,方向沿$\cos \omega t$负方向(因相位$\pi$对应反向)。
- 合矢量:$A - \dfrac{A}{2} = \dfrac{A}{2}$,方向沿$\cos \omega t$正方向。
步骤3:确定合振动的初相位
合振动方程为
$x = \dfrac{A}{2} \cos \omega t,$
初相位为$0$。