声学基础课后答案
习题1
1-1 有一动圈传声器的振膜可当作质点振动系统来对待,其固有频率为f ，质量为m ，求它的弹性系数。
解：由公式m
m
o M K f π
21=
得： m f K m 2)2(π=
1-2 设有一质量m M 用长为l 的细绳铅直悬挂着，绳子一端固定构成一单摆，如图所示，假设绳子的质量和弹性均可忽略。试问：
（1） 当这一质点被拉离平衡位置ξ时，它所受到的恢复平衡的力由何产生？并应怎样表示？ （2） 当外力去掉后，质点m M 在此力作用下在平衡位置附近产生振动，它的振动频率应如何表示？ （答：l
g
f π21
0=
，g 为重力加速度）
图 习题1－2
解：（1）如右图所示，对m M 作受力分析：它受重力m M g ，方向竖直向下；受沿绳方向的拉力T ，这两
力的合力F 就是小球摆动时的恢复力，方向沿小球摆动轨迹的切线方向。 设绳子摆动后与竖直方向夹角为θ，则sin l
ξ
θ=
受力分析可得：sin m m F M g M g
l
ξ
θ==
（2）外力去掉后(上述拉力去掉后)，小球在F 作用下在平衡位置附近产生摆动，加速度的方向与位
移的方向相反。由牛顿定律可知：22d d m F M t ξ
=-
则 22d d m m M M g t l ξξ-= 即 22d 0,d g
t l
ξξ+=
∴ 2
0g l ω=
即 01
,2πg
f l
= 这就是小球产生的振动频率。
1-3 有一长为l 的细绳，以张力T 固定在两端，设在位置0x 处，挂着一质量m M ，如图所示，试问： (1) 当质量被垂直拉离平衡位置ξ时，它所受到的恢复平衡的
力由何产生？并应怎样表示？
(2) 当外力去掉后，质量m M 在此恢复力作用下产生振动，它
的振动频率应如何表示？
(3) 当质量置于哪一位置时，振动频率最低？ 解：首先对m M 进行受力分析，见右图，
0)(2
2
02
2
00=+-+--=ε
ε
x x T
x l x l T
F x
（0x ??ε ，2
022020220)()(,x l x l x x -≈+-≈+∴εε 。）
2
2
2
2
0)(ε
ε
ε
ε
+++-=x T
x l T
F y
x T
x l T
ε
ε
+-≈
ε)
(00x l x Tl
-=
可见质量m M 受力可等效为一个质点振动系统，质量m M M =，弹性系数)
(00x l x Tl
k -=
。
（1）恢复平衡的力由两根绳子拉力的合力产生，大小为ε)
(00x l x Tl
F -=
，方向为竖直向下。
（2）振动频率为m
M x l x Tl
M
K )(00-==
ω。
（3）对ω分析可得，当2
0l
x =
时，系统的振动频率最低。 1-4 设有一长为l 的细绳，它以张力T 固定在两端，如图所示。设在绳的0x 位置处悬有一质量为M 的重物。求该系统的固有频率。提示：当悬有M 时，绳子向下产生静位移0ξ以保持力的平衡，并假定M 离平衡位置0ξ的振动ξ位移很小，满足0ξξ<<条件。
图 习题1-3
图 习题1－4
解：如右图所示，受力分析可得 002cos 4cos 12T Mg Mg l l
θπξξθ=?
???
=?=???
又0ξξ<<，'T T ≈，可得振动方程为 202d 2d 2
T
M l t
ξξ
ξ+-=
即 202
d 44d T T
M t l l ξξξ+=- ∴ 00
141
1
222T l Mg g
f M M ππ
ξπ
ξ=
==
1-5 有一质点振动系统，已知其初位移为0ξ，初速度为零，试求其振动位移、速度和能量。 解：设振动位移)cos(0?ωεε-=t a ， 速度表达式为)sin(00?ωεω--=t v a 。 由于00
εε
==t ，00==t v ，
代入上面两式计算可得：
t 00cos ωεε= ；
t v 000sin ωεω-=。
振动能量22022
121a m a m M v M E εω==
。 1-6 有一质点振动系统，已知其初位移为0ξ，初速度为0v ，试求其振动位移、速度、和能量。 解：如右图所示为一质点振动系统，弹簧的弹性系数为m K ，质量为m M ，取正方向沿x 轴，位移为ξ。
则质点自由振动方程为 2202
d 0,d t
ξωξ+= （其中2
0,m m K M ω=）
解得 00cos(),a t ξξω?=-
000000d sin()cos()d 2
a a v t t t ξπωξω?πωξω?=
=-+=-+ 当00t ξξ==，00t v v ==时， 00000cos cos()2a a v ξξ?πωξ?=??
?=-?? ?222
000000
001arctan a v v ξωξω?ωξ?=+???
?=??
质点振动位移为222
00000
00
1
cos(arctan
)v v t ξωξωωωξ=
+-
质点振动速度为2220
00000cos(arctan )2
v v v t π
ωξωωξ=+-+
质点振动的能量为222200011()22
m a m E M v M v ωξ=
=+ 1-7 假定一质点振动系统的位移是由下列两个不同频率、不同振幅振动的叠加
t t ωωξ2sin 2
1
sin +=，试问：
(1) 在什么时候位移最大？ (2) 在什么时候速度最大？
解： t t ωωξ2sin 2
1
sin +=，
∴t t dt
d ωωωωε2cos cos +=
t t dt
d ωωωωε
2sin 2sin 222
2--=。 令
0=dt d ε，得：3
2π
πω±=k t 或ππω±=k t 2， 经检验后得：ω
ππ3
2±=k t 时，位移最大。
令022=dt d ε，得： πωk t =或)4
1arccos(2-±=πωk t ， 经检验后得：ω
π
k t 2=
时，速度最大。
1-8 假设一质点振动系统的位移由下式表示
)cos()cos(2211?ωξ?ωξξ+++=t t
试证明 )c o s
(?ωξξ+=t a 其中)cos(212212221??ξξξξξ-++=a ，2
2112
211cos cos sin sin arctan ?ξ?ξ?ξ?ξ?++=
证明：)cos()cos(2211?ωξ?ωξξ+++=t t
11112
2
2c o s c o s s i n
s i n c o s
c o s s i n s i n
t t t t ξω?ξω?ξω?ξ
ω?=-+- 1
12
2112c o s (c o s c o s )s i n (s i n s i n )
t t ωξ?ξ
?ωξ?ξ?
=+-+ 设 1122cos cos A ξ?ξ?=+ ，1122(sin sin )B ξ?ξ?=-+
则 cos sin A t B t ξωω=+=22cos()A B t ω?++ （其中arctan()B
A ?=-）
又 22222211221212cos cos 2cos cos A B ξ?ξ?ξξ??+=++
2222
11221212s i n s i n
2s i n s i n
ξ?ξ?ξξ??+++ 22121212122(cos cos sin sin )ξξξξ????=+++ 221212212cos()ξξξξ??=++-
又 a r c t a n ()B
A ?=-11221122s i n s i n a r c t a n ()c o s c o s ξ?ξ?ξ?ξ?+=+ 令 22221212212cos()a A
B ξξξξξ??=+=++-
则 )c o s
(?ωξξ+=t a 1-9 假设一质点振动系统的位移由下式表示
t w t w 2211cos cos εεε+= (12w w >)
试证明
)cos(1?εε+=t w a ，
其中.,)
cos()
sin(arctan
,)cos(221212212
22
1w w w wt wt wt a -=++++=??εε?ε??εεεεε
解：因为位移是矢量，故可以用矢量图来表示。 由余弦定理知，
)cos(212212221t w t w a -++=εεεεε
)cos(2212
22
1wt ?εεεε++=
其中，12w w w -=?。 由三角形面积知，
?εε?εεsin 21
sin 21121a wt = 得 a
wt
ε?ε?sin sin 2=
得 wt
wt tg a ?εε?ε?2
2
22
2sin sin -=
2
212)
c o s (s i n wt wt
?εε?ε+=
wt
wt
?εε?εcos sin 212+=
故 wt
wt
?εε?ε?cos sin 212+=
即可证。
1-10 有一质点振动系统，其固有频率f 0为已知，而质量M m 与弹性系数K m 待求，现设法在此质量M m 上附加一已知质量m ，并测得由此而引起的弹簧伸长ξ1，于是系统的质量和弹性系数都可求得，试证明之.
证 由胡克定理得 mg ＝K m ξ1 ? K m ＝mg /ξ1 由质点振动系统固有频率的表达式m m M K f π
210=
得，1
202
20244ξππf mg
f K M m m ==. 纵上所述，系统的质量M m 和弹性系数K m 都可求解.
1-11 有一质点振动系统，其固有频率f 0为已知，而质量M m 与弹性系数待求，现设法在此质量M m
上附加一质量m ，并测得由此而引起的系统固有频率变为f 0’,于是系统的质量和弹性系数都可求得，试证明之。
解：由 m
m
M K f π
21
0=
得 m m M f K 20)2(π= 由 m
M K f m m
+=
'π
210 得 ),()2(20m M f K m m +'=π
联立两式，求得202
20f f f m M m '-'=
，2
0202
02024f f f mf K m '
-'
=π 1-12 设有如图1-2-3和图1-2-4所示的弹簧串接和并接两种系统，试分别写出它们的动力学方程，并求出它们的等效弹性系数。
图 1-2-3
图 1-2-4
解： 串接时，动力学方程为021212
2=++εε
m m m m m K K K K dt
d M ，等效弹性系数为m m m m K K K K K 2121+=。 并接时，动力学方程为0)(2122=++εε
m m m K K dt
d M ，等效弹性系数为m m K K K 21+=。
1-13 有一宇航员欲在月球表面用一弹簧秤称月球上一岩石样品。此秤已在地球上经过校验，弹簧压缩0～100mm 可称0～1kg 。宇航员取得一块岩石，利用此秤从刻度上读得为0.4kg ，然后，使它振动一下，测得其振动周期为1s ，试问月球表面的重力加速度是多少？而该岩石的实际质量是多少？
解：设该岩石的实际质量为M ，地球表面的重力加速度为29.8g m s =，月球表面的重力加速度为
g '
由虎克定律知 ,M F Kx =-又 M F Mg =- 则 1100.1
Mg g
K g x ?=
== 0
221M
T K
π
π
ω=== 则2210109.8 2.544g M kg ππ?==
≈ 又
1
0.4
x x =
' 则 0.04x m '= Mg Kx ''=则2240.04 1.58K
g x m s M
π''==?≈
故月球表面的重力加速度约为21.58m s ，而该岩石的实际质量约为2.5kg 。 1-14 试求证
))1(cos()2cos()cos(cos δωδωδωω-+++++++n t a t a t a t a
??????-+=δωδδ
2)1(cos 2
sin 2sin n t n a
证 ))1(()2()(δωδωδωω-+++++++n t j t j t j t j ae ae ae ae
)1(++=δωj t j e ae
δδδδωδ
δωsin cos 1sin cos 111j j j n j n ae e e ae
t j n t
j ----=--=
2cos
2sin 2cos 2sin 2sin 2sin sin 2sin 2sin 2sin 222δδδδδδδδδδωωj n j n n ae j n j n ae t j t
j --?=--= )2
1(21)
2
1
2()22(2
sin
2sin 2
sin
2sin 2
sin
2sin δωδωδπδπωδ
δδ
δδ
δ-+-----?=?=?=n t j n j t j j n j t
j e n a e n ae e
e n ae
同时取上式的实部，结论即可得证。
1-15 有一弹簧m K 在它上面加一重物m M ，构成一振动系统，其固有频率为0f ， (1) 假设要求固有频率比原来降低一半，试问应该添加几只相同的弹簧，并怎样联接？
(2) 假设重物要加重一倍，而要求固有频率0f 不变，试问应该添加几只相同的弹簧，并怎样联接？ 解：固有频率m
m
o M K f π
21=
。 （1）200f f →
? 4
m m K
K →，故应该另外串接三根相同的弹簧； （2）?????
→→0
02f f M M m
m ? m m K K 2→，故应该另外并接一根相同的弹簧。
1-16 有一直径为d 的纸盆扬声器，低频时其纸盆一音圈系统可作质点系统来对待。现已知其总质量为m M ，弹性系数为m K 。试求该扬声器的固有频率。 解：该扬声器的固有频率为 012πm
m
K f M =
。
1-17 原先有一个0.5㎏的质量悬挂在无质量的弹簧上，弹簧处于静态平衡中，后来又将一个0.2㎏的质量附加在其上面，这时弹簧比原来伸长了0.04m ，当此附加质量突然拿掉后，已知这0.5㎏质量的振幅在1s 内减少到初始值的1/e 倍，试计算：
（1）这一系统的力学参数K m ，R m ，f 0’；
（2）当0.2㎏的附加质量突然拿掉时，系统所具有的能量； （3）在经过1s 后，系统具有的平均能量。 解：（1）由胡克定理知，K m ＝mg /ε
所以 K m ＝0.2×9.8/0.04=49N/m
1/1=?=-δδe e
故 m s N R M R m m
m
/12?=?=
δ Hz f w w 57.115
.049
21'
020'
0=-=
?-=πδ （2）系统所具有的能量J K E m 0392.004.0492
1
2122=??==ε （3）平均能量J e K E t m 322
01031.52
1--?==
δε 1-18 试求当力学品质因素5.0≤m Q 时，质点衰减振动方程的解。假设初始时刻0=ξ，0v v =，试
讨论解的结果。
解：系统的振动方程为：
022=++εεεm m m K dt d R dt
d M
进一步可转化为，设m
m
M R 2=
δ， 0222
2=++εωε
δεdt d dt
d 设：
t i e γε=
于是方程可化为：
0)2(2
02=++-t j e j γωγδγ
解得：)(2
2ωδδγ-±=j ∴
t
e
)(2
02ωδδε-±-=
方程一般解可写成：
)(2
022
02t
t
t
Be
Ae
e ωδωδδε----+=
存在初始条件：
00
==t ε
，00v v t ==
代入方程计算得：
20
2
2ω
δ--
=v A ，2
2
2ω
δ-=v B
∴解的结果为：
)(2
022
02t
t
t
Be
Ae
e ωδωδδε----+=
其中20
2
2ω
δ--
=v A ，2
2
2ω
δ-=
v B 。
1-19 有一质点振动系统，其固有频率为1f ，如果已知外力的频率为2f ，试求这时系统的弹性抗与质量抗之比。
解：质点振动系统在外力作用下作强迫振动时弹性抗为M
K ω
，质量抗为M M ω
已知 050f Hz =，300f Hz =
则 ()()M
M K M ωω＝2
222002222241
(50)1
4(300)36
M M f K M f ωπωωπ?==== 1-20 有一质量为0.4kg 的重物悬挂在质量为0.3kg ，弹性系数为150N/m 的弹簧上，试问：
(1) 这系统的固有频率为多少？
(2) 如果系统中引入5kg/s 的力阻，则系统的固有频率变为多少？ (3) 当外力频率为多少时，该系统质点位移振幅为最大？ (4) 相应的速度与加速度共振频率为多少？ 解：(1) 考虑弹簧的质量，Hz 76.23
/3.04.0150
21
3/210=+=
+=
π
π
s m m M M K f .
(2) 考虑弹簧本身质量的系统仍可作为质点振动系统，但此时系统的等效质量M m '为M m +M s / 3.
55.025
2'
=?=
=
m
m M R δ，Hz 64.253
/3.04.0150
21
212220'0=-+=-=π
δωπf .
(3) 品质因素66.15
5
.058.16'
0=?=
=
m
m
m R M Q ω， 位移共振频率：Hz 39.22112
'0=-
=m
r Q f f .
(4) 速度共振频率：Hz 64.2'0==f f r ， 加速度共振频率：Hz 92.22112
'0=-
=m
m r Q f Q f .
1-21 有一质点振动系统被外力所策动，试证明当系统发生速度共振时，系统每周期的损耗能量与总的振动能量之比等于
m
Q π2。 解：系统每个周期损耗的能量
T v R T W E a m F 22
1=
= ∴ m m a m a m fM R v M T
v R E E ==2
22
12
1，
发生速度共振时，0f f =。
∴
m m
m m m Q R M M f R E E π
ωπ2200=
==。 1-22 试证明：（1）质点作强迫振动时，产生最大的平均损耗功率的频率就等于系统的无阻尼固有频率0f ；（2）假定1f 与2f 为在0f 两侧，其平均损耗功率比0f 下降一半时所对应的两个频率，则有
1
20
f f f Q m -=
. 证明：（1）平均损耗功率为
2
011d 2
T R R m a W W t R v T ==-? （m R 为力阻，a v 为速度振幅）
质点强迫振动时的速度振幅为
222
20,(1)a m a m m
F Q z
v M z z Q
ω=
+-(a F 为外力振幅，0ω为固有频率，m M 为质量，m Q 为
力学品质因素，频率比0
0f f z ==
ωω） 当z =1即0f f =时，发生速度共振，a v 取最大值，产生最大的平均损耗功率。
（2）2
2
1a m R v R W -=
2
max max 21a m R v R W -=＝2202
221m
m a m M Q F R ω-
R W =max 21R W 则 2
21a m v R -＝)21(212202
2m m a m M Q F R ω-? 即22a v ＝22022m
m a M Q F ω（1）
把22220,(1)a m a m m
F Q z
v M z z Q ω=
+-带入式（1）
，则2
222)1(m Q z z -=（2） 由式（2）得m Q z z )1(2-=-解得m
m
Q Q z 24112
+±-=
取m
m
Q Q z 24112
1++-=
m Q z z )1(2
-=解得m
m
Q Q z 24112
+±=
取m
m
Q Q z 24112
2++=
则 m Q z z 112=
-即m
Q f f f f f f f 10120102=-=- ∴ 1
20
f f f Q m -=
1-23 有一质量为0.4㎏的重物悬挂在质量可以忽略，弹性系数为160N/m 的弹簧上，设系统的力阻为2N ·s/m ，作用在重物上的外力为tN F F 8cos 5=。
（1）试求这一系统的位移振幅、速度与加速度振幅以及平均损耗功率；
（2）假设系统发生速度共振，试问这时外力频率等于多少？如果外力振幅仍为5N ，那么这时系统的位移振幅、速度与加速度振幅、平均损耗功率将为多少？
解：（1）由强迫振动方程F m m
m F K dt d R dt
d M =++εε
ε22，得 t dt d dt
d 8cos 516024.022=++εε
ε
则位移振幅m R w M w K F m
m m a
a 0369.0)(2
2
2
2
≈+-=
ε
速度振幅s m w v a a /296.0==ε 加速度振幅22/364.2s m w a a a ==ε
平均损耗功率)(0876.0212
w v R P a m -=-=
（2）速度共振时Hz 158.3)2(212'0=-==m
m m m r M R
R K f f π
则位移振幅m R w M w K F m
m m a
a 126.0)(2
222≈+-=
ε
速度振幅s m w v a a /495.2==ε 加速度振幅22/6.49s m w a a a ==ε
平均损耗功率)(225.62
12
w v R P a m -=-=
1-24 试求出图1-4-1所示单振子系统，在0=t ，0==v ξ 初始条件下，强迫振动位移解的表示式，并分别讨论0=δ与0≠δ两种情形下，
当0ωω→时解的结果。
解：对于强迫振动，解的形式为：
)cos()cos(0'
00θωε?ωεεδ-+-=-t t e a t
其中m
a a Z F ωε=
，20π
θθ+=。
初始条件：0=ε，0=v ， 代入得：
0cos cos 00=+θε?εa
0sin sin cos 00'
000=++-θωε?εω?δεa
解得：
22,0222'
0)(cos sin cos 2)(sin )(cos θωθθδωθωθδωεε+++=
a 2
2
'0
2
222'00)
(cos sin cos 2)(sin )(cos cos arccos
θωθθδωθωθδθ
ωπ?+++-=
令22
,0
222)(cos sin cos 2)(sin )(cos θωθθδωθωθδ+++=G
得：
)cos()cos(0'
02'0
θωε?ωωεεδ-+-=
-t t Ge a t a 。 当0=δ时，0=m R ，2
arctan
0πθ==m m R X ，20πθθ+=，ωω='
， 2
0π
?-
=，a εε=0，
∴ )c o s ()2
c o s (0πωεπ
ωεε-++
=t t a a
)cos (sin 0t t a ωωε+-=。
当0ωω→时，∞→a ε，达到位移共振。
1-25 有一单振子系统，设在其质量块上受到外力t F f 0221
sin ω=的作用，试求其稳态振动的位移振
幅。
解：此单振子系统的强迫振动方程为
22002d d 111()sin ()cos d d 222
m m m F M R K F t t t t t ξξξωω++===-
则 22d d 1
d d 2m m m
M R K t t ξξξ++= （1） 202d d 1
cos d d 2
m m m M R K t t t ξξξω++= （2）
由式（1）得 1
2m
K ξ=
令j t F e ωξξ=代入式（2）得 0001j 2
()F m m m K R j M ξωωω-?=
??+-
???
?
则 12
2
20001
2
()F m
m m K R M ξωωω=
??
+-
???
?
＝
01
2m
R ω ∴ 01122A m m
K R ξω=
- 1-26 试求如图所示振动系统，质量块M 的稳态位移表示式.
M F a e j wt
K 1,R 1
K 2,R 2
解：对质量块进行受力分析，可得质量块M 的运动方程为：
wt a
e F K K R R M j 2121)()(=++++ξξξ 该方程式稳态解的一般形式为wt a e j ξξ=，将其代入上式可得：
)]
()[(2
121ω
ωξK K M j R R jw F a
a +-
++=
)
2
(j 0||θπ
ξ+?=e
a
其中2
21221)(||??
?
?
?
+-
++=
ωωωξK K M R R F a
a ，2
12
10arctan
R R K K M ++-
=ω
ωθ.
故质量块的稳态位移表示式可以写为：
)2
cos(||0θπ
ξξ--
=wt a .
1-27 设有如图所示的耦合振动系统，有一外力t j a e F F ω=1作用于质量1M 上。1M 的振动通过耦合弹簧12K 引起2M 也随之振动，设1M 和2M 的振动位移与振动速度分别
为1ξ，1v 与2ξ，1v 。试分别写出1M 和2M 的振动方程，并求解方程而证明当稳态振动时
11221211221)(F Z Z Z Z Z Z Z v +++=
与112
212112
2)(F Z Z Z Z Z Z v ++=。
其中
11
11)(R K M j Z +-
=ω
ω，
22
22)(R K M j Z +-
=ω
ω，
ω
12
12jK Z -
=。
解：对图中两个振子进行受力分析可得下列运动方程：
图 1-4-1
图 习题1-27
1211211112121)(F K K dt d R dt d M =-+++εεεεε0)(121222222
222=-+++εεεεεK K dt d R dt
d M 设：
t j Ae ωε=1，t j Be ωε=2
t j e V v ω11=，t j e V v ω22=
于是方程可化为：
a F BK K K R j M A =-+++-12121121)(ωω
0)(12122222=-+++-AK K K R j M B ωω
设：
11
11)(R K M j Z +-
=ωω，22
22)(R K M j Z +-
=ωω，ω
12
12jK Z -
=。
∴对上面的两个方程整理并求解可得
112212112
21)(F Z Z Z Z Z Z Z v +++=
112
212112
2)(F Z Z Z Z Z Z v ++=
1-28 有一所谓压差式传声器，已知由声波引起在传声器振膜上产生的作用力振幅为：
ωa a Ap F =，
其中A 为常数，a p 为传声器所在处声压的振幅对频率也为常数，如果传声器采用电动换能方式(动圈式)，
并要求在一较宽的频率范围内，传声器产生均匀的开路电压输出，试问这一传声器的振动系统应工作在何种振动控制状态？为什么？
解：压差式传声器产生的作用力振幅为ωa a Ap F =，其中A ，a p 为常数，则a F 随ω变化。
电动换能方式传声器，其开路电压输出为E Blv =，要使E 均匀恒定，则要v 恒定 系统处在质量控制区时a a
a m m
F AP
v M M ω≈
=，此时a v 与频率ω无关，故在一较宽的频率范围内，
传声器将产生均匀的开路电压输出。
1-29 对上题的压差式传声器，如果采用静电换能方式(电容式)，其他要求与上题相同，试问这一传声器的振动系统应工作在何种振动控制状态？为什么？
解：传声器开路输出电压E 与振膜位移有如下关系：
人教版八年级物理上册《声音的特性》基础训练
《声音的特性》基础训练 一、选择题（本大题共10小题，共100.0分） 1．（10分）一曲《梁祝》哀婉动听，用小提琴或钢琴演奏能呈现不同的特点，你能区分出是钢琴还是小提琴，主要是依据声音的（） A．音调B．响度C．音色D．节奏 2．（10分）如图所示，小演员们演奏古筝时，手指不停地在弦上不同位置按下，这主要是 为了改变声音的（） A．音调B．响度C．振幅D．音色 3．（10分）音叉也是一种乐器，甲音叉每分钟振动12000次，乙音叉每秒钟振动600次，则甲的（） A．音调高B．音调低C．响度大D．响度小 4．（10分）如图所示，8个相同的水瓶中灌入不同高度的水，分别用嘴吹瓶口，可以发出“1、 2、3、4、5、6、7、”的声音来。这些声音产生的原因和决定音调的因素分别是（） A．瓶内空气振动，用力的大小 B．水振动，瓶内空气柱的高度 C．水振动，水的高度 D．瓶内空气振动，瓶内空气柱的高度 5．（10分）2018年春节，泰安市举行了丰富多彩的联谊活动，丰富了群众生活。观众能区别出不同的演员发出的声音，主要是根据他们发出的声音有不同的（） A．响度B．音色C．音调D．三者皆有6．（10分）12月28日我校管乐团在新年音乐会上奉献了一场精彩的演出，下列说法正确的是（） A．钢琴上的黑白键弹奏是音调不同 B．高低音部指的是响度不同的音部
C．鼓手时重时轻敲击鼓面改变了鼓声的音色 D．我们根据音调来辨别不同的乐器 7．（10分）如图所示，湘西苗族的“鼓舞”是国家首批非物质文化遗产，该舞是围绕“苗鼓”展开的。下列说法正确的是（） A．鼓手敲鼓的频率越快，鼓声的响度越大 B．鼓手敲鼓的力量越大，鼓声的音调越高 C．距离苗鼓越近，听到的鼓声的频率越高 D．有经验的人听下鼓声，就能区别是“苗鼓”还是其它地区鼓，是因鼓的音色不同8．（10分）调节手机的音量按键是为了改变声音的（） A．频率B．响度C．音调D．音色 9．（10分）老师敲击了一下音叉，同学们发现，音叉在一段时间内都能发出声音，但响度逐渐变小，原因是（） A．有回声 B．音叉还在振动，振幅变小 C．音叉已停止振动，空气还在振动 D．音叉还在振动，振幅不变 10．（10分）对于以下声现象的解释错误的是（） A．“悦耳动听”说明声音的音色好 B．图书馆中要求保持安静说明要求声音的响度小 C．“怕得鱼惊不应人”说明水可以传声 D．“闻其声知其人”说明可以根据音调来辨别来人
声学基础试题
一、 名词解释（3分×4＝12分） 自由振动――系统只在弹性力作用下的振动。 临界入射――入射角等于临界角时的声波斜入射。 声功率――单位时间内通过垂直于声传播方向的面积S 的平均声能量。 体应变――在外力作用下，介质体积的变化率。 二、 填空（1分×23＝23分） 1、 对于强迫振动系统而言，当外力频率__等于___系统固有频率时，系统的 振动速度出现__共振现象__。 2、自由振动系统的固有频率 。 3、由于阻尼力的作用，使得衰减振动系统的固有频率__低于__自由振动系统的固有频率。 4、声波在两种流体分界面上产生反射、折射时，应满足边界条件。即分界面两侧介质内声场的__声压_________、____质点振动速度____在分界面上____连续_______。 5、声波在两种流体分界面上产生反射、折射时，声功率的反射系数与折射系数之和___1_____。 6、声波在两种流体分界面上产生临界斜入射的条件是___入射波速度v1小于折射波速度v2__，临界入射角为___12arcsin()v v θ=___。 7、一维情况下理想流体媒质中的三个基本方程分别为__运动方程_、 ____连续性方程__、____物态方程_____。 8、媒质的特性阻抗（即波阻抗）等于_媒质声波速度与媒质密度的乘积。 9、两个同相小球源的指向特性__sin(2)()2sin() k D k θ?=?__。 10、辐射声波波长为λ，间距为l 的n 个同相小球源组成的声柱的主声束的角宽度_2arcsin()nl λ θ=__。
11、均匀各向同性线弹性介质的正应力与正应变的关系___2ii ii T λθμε=+_；切应力与切应变的关系__jj jj T με=_。 12、根据质点振动特点，薄板中的兰姆波可分为___对称型_和____非对称型两类。 13、根据瑞利波和兰姆波的周期方程可知，瑞利波的速度与频率___无关__，是无频散波；而兰姆波相速度与频率___有关__，是__频散波_。 三、 判断并改错（2分×7＝14分） 1、 在无限大介质中传播的波称为瑞利波。错误 沿无限大自由表面传播的波称为瑞利波。 2、 当考虑弹簧质量时，自由振动系统的固有频率增大。错误 当考虑弹簧质量时，自由振动系统的固有频率降低。 3、 对于强迫振动系统而言，当外力频率等于系统固有频率时，系统的振 动位移出现共振现象。 错误 对于强迫振动系统而言，当外力频率等于系统固有频率时，系统的振 动速度出现共振现象。 4、 衰减振动的衰减系数δ与系统所受的阻力系数Rm 、振子质量Mm 成反 比。错误 衰减振动的衰减系数δ与系统所受的阻力系数成正比，与振子质量成反比。 5、 声场对小球源的反作用力与小球源的辐射阻抗、表面质点振动速度的 关系为 r r F Z u =- 正确 6、 声波在两种流体分界面上发生反射、折射时，声强的反射系数与折射 系数之和等于1。 错误 声波在两种流体分界面上发生反射、折射时，声功率的反射系数与折射系数之和等于1。 或 声波在两种流体分界面上发生反射、折射时，声强的反射系数与折射系数之和不一定等于1。
声学基础答案
习题1 1-1 有一动圈传声器的振膜可当作质点振动系统来对待,其固有频率为f ，质量为m ，求它的弹性系数。 解：由公式m m o M K f π 21= 得： m f K m 2)2(π= 1-2 设有一质量m M 用长为l 的细绳铅直悬挂着，绳子一端固定构成一单摆，如图所示，假设绳子的质量和弹性均可忽略。试问： （1） 当这一质点被拉离平衡位置ξ时，它所受到的恢复平衡的力由何产生？并应怎样表示？ （2） 当外力去掉后，质点m M 在此力作用下在平衡位置附近产生振动，它的振动频率应如何表示？ （答：l g f π21 0= ，g 为重力加速度） 图 习题1－2 解：（1）如右图所示，对m M 作受力分析：它受重力m M g ，方向竖直向下；受沿绳方向的拉力T ，这两 力的合力F 就是小球摆动时的恢复力，方向沿小球摆动轨迹的切线方向。 设绳子摆动后与竖直方向夹角为θ，则sin l ξ θ= 受力分析可得：sin m m F M g M g l ξ θ== （2）外力去掉后(上述拉力去掉后)，小球在F 作用下在平衡位置附近产生摆动，加速度的方向与位 移的方向相反。由牛顿定律可知：22d d m F M t ξ =- 则 22d d m m M M g t l ξξ-= 即 22d 0,d g t l ξξ+= ∴ 20 g l ω= 即 0f = 这就是小球产生的振动频率。 1-3 有一长为l 的细绳，以力T 固定在两端，设在位置0x 处，挂着一质量m M ，如图所示，试问： (1) 当质量被垂直拉离平衡位置ξ时，它所受到的恢复平衡的力由何产生？并应怎样表示？ 图 习题1-3
噪声污染控制工程习题题目练习
噪声复习题及参考答案 参考资料 1、杜功焕等，声学基础，第一版（1981），上海科学技术出版社。 2、环境监测技术规范（第三册噪声部分），1986年，国家环境保护局。 3、马大猷等，声学手册，第一版（1984），科学技术出版社。 4、噪声监测与控制原理（1990），中国环境科学出版社。 5、国标（GB-9660-88）《机场周围飞机噪声环境标准》和国标（GB-9661-88）《机场周 围飞机噪声测量方法》 6、环境监测技术基本理论（参考）试题集，中国环境科学出版社 7、环境噪声电磁辐射法规和标准汇编（上册），北京市环境辐射管理中心 一、填空题 1．测量噪声时，要求气象条件为：无、无、风力 （或）。 答：雨雪小于5.5米/秒（或小于四级） 2．从物理学观点噪声是指；从环境保护的观点，噪声是指。 答：频率上和统计上完全无规则的声音人们所不需要的声音 3．噪声污染属于污染，污染特点是其具 有、、。 答：能量可感受性瞬时性局部性 4．环境噪声是指，城市环境噪声按来源可分为、、、、。 答：户外各种噪声的总称交通噪声工业噪声施工噪声社会生活噪声其它噪声 5．声压级常用公式L P= 表示，单位。 答：L P=20 lgP/P°dB（分贝） 6．声级计按其精度可分为四种类型：O型声级计，是；Ⅰ型声级计为；Ⅱ型声级计为；Ⅲ型声级计 为，一般用于环境噪声监测。 答：作为实验室用的标准声级计精密声级计普通声级计调查声级计不得
7．用A声级与C声级一起对照，可以粗略判别噪声信号的频谱特性：若A声级比C声级小得多时，噪声呈性；若A声级与C声级接近，噪声呈性；如果A声级比C声级还高出1-2分贝，则说明该噪声信号在Hz 范围内必定有峰值。 答：低频高频2000-5000 8．倍频程的每个频带的上限频率与下限频率之比为。1/3倍频程的每个频带的上限频率与下限频率之比为；工程频谱测量常用的八个倍频程段是Hz。 答：2 21/363，125，250，500，1k，2k，4k，8k 9．由于噪声的存在，通常会降低人耳对其它声音的，并使听 阈，这种现象称为掩蔽。 答：听觉灵敏度推移 10．声级计校准方式分为校准和校准两种；当两种校准方式校准结果不吻合时，以校准结果为准。 答：电声声 11．我国规定的环境噪声常规监测项目为、 和；选测项目有、 和。 答：昼间区域环境噪声昼间道路交通噪声功能区噪声夜间区域环境噪声夜间道路交通噪声高空噪声 12．扰民噪声监测点应设在。 答：受影响的居民户外1米处 13．建筑施工场界噪声测量应在、、、四个施工阶段进行。 答：土石方打桩结构装修 14．在常温空气中，频率为500Hz的声音其波长为。 答：0.68米（波长=声速/频率） １5、声压级的定义公式为。其中Ｐ０代表声压,它的值是。如有一个噪声的声压是２０帕,声压级是分贝,给人的感觉是。２×１０－２帕的声压其声压级是分贝。 答：L P=20 lgP/P°基准2×10-5120 疼痛60 16、可听声的频率范围是ＨＺ至ＨＺ次声的频率小于Ｈ
最新声学基础课后答案
声学基础课后答案
习题1 1-1 有一动圈传声器的振膜可当作质点振动系统来对待,其固有频率为f ，质量为m ，求它的弹性系数。 解：由公式m m o M K f π 21= 得： m f K m 2)2(π= 1-2 设有一质量m M 用长为l 的细绳铅直悬挂着，绳子一端固定构成一单摆，如图所示，假设绳子的质量和弹性均可忽略。试问： （1） 当这一质点被拉离平衡位置ξ时，它所受到的恢复平衡的力由何产生？并应怎样表示？ （2） 当外力去掉后，质点m M 在此力作用下在平衡位置附近产生振动，它的振动频率应如何表 示？ （答：l g f π210= ，g 为重力加速度） 图 习题1－2 解：（1）如右图所示，对m M 作受力分析：它受重力m M g ，方向竖直向下；受沿绳方向的拉力T ，这 两力的合力F 就是小球摆动时的恢复力，方向沿小球摆动轨迹的切线方向。 设绳子摆动后与竖直方向夹角为θ，则sin l ξ θ= 受力分析可得：sin m m F M g M g l ξ θ==
（2）外力去掉后(上述拉力去掉后)，小球在F 作用下在平衡位置附近产生摆动，加速度的方向与 位移的方向相反。由牛顿定律可知：22d d m F M t ξ =- 则 22d d m m M M g t l ξξ-= 即 22d 0,d g t l ξξ+= ∴ 2 0g l ω= 即 01 ,2πg f l = 这就是小球产生的振动频率。 1-3 有一长为l 的细绳，以张力T 固定在两端，设在位置0x 处，挂着一质量m M ，如图所示，试问： 所受到的恢复平衡的 (1) 当质量被垂直拉离平衡位置ξ时，它力由何产生？并应怎样表示？ (2) 当外力去掉后，质量m M 在此恢复力作用下产生振动，它的振动频率应如何表示？ (3) 当质量置于哪一位置时，振动频率最低？ 解：首先对m M 进行受力分析，见右图， 0)(2 20 02 2 00=+-+--=ε ε x x T x l x l T F x （0x ??ε ，2 022020220)()(,x l x l x x -≈+-≈+∴εε 。） 2 20 2 2 0)(ε ε ε ε +++-=x T x l T F y x T x l T ε ε +-≈ ε) (00x l x Tl -= 可见质量m M 受力可等效为一个质点振动系统，质量m M M =，弹性系数) (00x l x Tl k -= 。 （1）恢复平衡的力由两根绳子拉力的合力产生，大小为ε) (00x l x Tl F -= ，方向为竖直向下。 图 习题1-3
2014年海南中考物理试题及答案
海南省2014年初中毕业生学业考试 物理科试题 特别提醒： 1.请将答案写在答题卡上，写在试题纸上无效。 2.请在考试前阅读考试的有关说明。 3.请合理分配答题时间。 一、选择题（共10小题，每小题3分，共30分） 1．列能源中属于可再生能源的是 A．石油B．天然气C．太阳能D．核能 2．中考期间跳广场舞的阿姨为了减弱噪声，自觉把音响的音量调小，这种控制噪声的途径A．在声源处B．在传播过程中C．在人耳处D．在声源和人耳处 3．下列物体中，通常情况下属于绝缘体的是 A．铁线B．人体C．铅笔芯D．塑料尺 4．内燃机工作时，将内能转化为机械能的冲程是 A．吸气冲程B．压缩冲程C．排气冲程D．做功冲程 5.下列现象中，由于光的折射形成的是 A． 小孩在平面镜中的像B． 水中的筷子向上翘
C． 山羊的影子 D． 白鹭在水中的倒影第5题图 6．下列关于新材料及信息传递的说法中，正确的是A．超导体主要用于制作电饭锅等电热器 B．半导体可用来制作LED灯的发光二极管 C．移动电话（手机）利用超声波传递信息 D．声呐利用电磁波传递信息 7．下列工具中，使用时属于费力杠杆的是 A.核桃夹B． B.羊角锤 C． C.筷子 D． D.起子 第7题图 8．下列做法中，符合安全用电要求的是 A．在一个插座上同时使用多个大功率用电器 B．电冰箱、洗衣机等用电器使用三角插头 C．家庭电路中，控制灯泡的开关装在零线上 D．家用电器起火时，先灭火后切断电源 9．如图是探究凸透镜成像规律时观察到的现象，下列光学仪器中成像原理与其相同的是 第9题图 A．放大镜B．幻灯机C．照相机D．近视眼镜10．如图，在探究磁生电的实验中，能产生感应电流的操作是
声学基础课后题答案
声学基础（南京大学出版社） 习题1 1-1 有一动圈传声器的振膜可当作质点振动系统来对待,其固有频率为f ，质量为m ，求它的弹性系数。 解：由公式m m o M K f π21 =得： 1-2 设有一质量m M 用长为l 的细绳铅直悬挂着，绳子一端固定构成一单摆，如图所示，假设绳子的质量和弹性均可忽略。试问： （1） 当这一质点被拉离平衡位置ξ时，它所受到的恢复平衡的力由何产 生？并应怎样表示？ （2） 当外力去掉后，质点m M 在此力作用下在平衡位置附近产生振动，它 的振动频率应如何表示？ （答：l g f π21 0=，g 为重力加速度） 图 习题1－2 解：（1）如右图所示，对m M 作受力分析：它受重力m M g ，方向竖直向下；受沿 绳方向的拉力T ，这两力的合力F 就是小球摆动时的恢复力，方向沿小球摆动轨迹的切线方向。 设绳子摆动后与竖直方向夹角为θ，则sin l ξθ= 受力分析可得：sin m m F M g M g l ξ θ== （2）外力去掉后(上述拉力去掉后)，小球在F 作用下在平衡位置附近产生摆动，加速度的方向与位移的方向相反。由牛顿定律可知：22d d m F M t ξ=- 则 22d d m m M M g t l ξξ-= 即 22d 0,d g t l ξξ+= ∴ 20g l ω= 即 0f = 这就是小球产生的振动频率。
1-3 有一长为l 的细绳，以张力T 固定在两端，设在位置0x 处，挂着一质量m M ，如图所示，试问： (1) 当质量被垂直拉离平衡位置ξ时，它 所受到的恢复平衡的力由何产生？并应怎样 表示？ (2) 当外力去掉后，质量m M 在此恢复力作用下产生振动，它的振动频率应如何表示？ (3) 当质量置于哪一位置时，振动频率最低？ 解：首先对m M 进行受力分析，见右图， （0x ??ε ，2022020220)()(,x l x l x x -≈+-≈+∴εε 。） 可见质量m M 受力可等效为一个质点振动系统，质量m M M =，弹性系数)(00x l x Tl k -=。 （1）恢复平衡的力由两根绳子拉力的合力产生，大小为ε)(00x l x Tl F -=，方向为竖直向下。 （2）振动频率为m M x l x Tl M K )(00-==ω。 （3）对ω分析可得，当20l x = 时，系统的振动频率最低。 1-4 设有一长为l 的细绳，它以张力T 固定在两端，如图所示。设在绳的0x 位置处悬有一质量为M 的重物。求该系统的固有频率。提示：当悬有M 时，绳子向下产生静位移0ξ以保持力的平衡，并假定M 离平衡位置0ξ的振动ξ位移很小，满足0ξξ<<条件。 图 习题1－4 图 习题1-3
安徽省芜湖市2018-2019学年八年级(上)期末物理试卷(解析版)
安徽省芜湖市2018-2019学年八年级（上）期末物理试卷 一、单选题（本大题共7小题，共21.0分） 1.关于物理实验的测量，下列说法正确的是（） A. 弹簧测力计必须竖直使用 B. 长度测量结果的倒数第一位代表所用刻度尺的分度值 C. 如果砝码磨损，会使托盘天平测量的结果偏小 D. 在“测量平均速度”实验中，斜面的坡度要小 2.关于质量与密度，下列说法正确的是（） A. 把铁块压成铁片，它的密度变小了 B. 密度是物质的一种特性，不同种物质的密度一般不同 C. 空气也有密度，而且空气密度的数值在任何情况下都不会改变 D. 同一种物质，它的密度跟它的质量成正比，跟体积成反比 3.关于声音，下列说法正确的是（） A. 人们小声说话时，声音的音调一定低 B. 利用回声可以测地球到月球间的距离 C. 在市区高架桥两侧修隔音墙是为了在传播过程中减弱噪声 D. 超声“碎石”是利用声音能传递信息 4.小希对下列光学成像实例进行了分析，判断正确的是（） 实例：①针孔照相机内所成的像；②潜望镜中看到的景物的像；③放大镜看到的物体的像；④幻灯机屏幕上所成的像；⑤照相机中所成的像。 A. 反射成像的有②③⑤ B. 折射成像的有①③⑤ C. 属于实像的是①④⑤ D. 属于虚像的是②③④ 5.把质量为180g的冰完全熔化成水时，下列关于它质量与体积变化的说法正确的是 （） A. 质量增加了20g，体积不变 B. 质量减小了20g，体积减小了 C. 质量不变，体积增加了 D. 质量不变，体积减小了 6.如图所示，两条光线会聚于主光轴MN上的b点，在虚线框内放入甲透镜后光线将 会聚于主光轴MN上的c点；在虚线框内放人乙透镜后，光线将会聚于主光轴MN 上的a点，则（） A. 甲是凹透镜，可用于矫正近视眼 B. 乙是凸透镜，可用于矫正近视眼 C. 甲是凸透镜，可用于娇正远视眼 D. 乙是凹透镜，可用于矫正远视眼 7.一弹簧右侧连接一个小球，小球向左运动压缩弹簧后，经历了如图甲、乙所示过程， 下列说法错误的是（）
噪声与振动复习题及答案
噪声与振动复习题及参考答案（40题） 参考资料 1、杜功焕等，声学基础，第一版（1981），上海科学技术出版社。 2、环境监测技术规范（噪声部分），1986年，国家环境保护局。 3、马大猷等，声学手册，第一版（1984），科学技术出版社。 4、噪声监测与控制原理（1990），中国环境科学出版社。 一、填空题 1．在常温空气中，频率为500Hz的声音其波长为。 答：0.68米（波长=声速/频率） 2．测量噪声时，要求风力。 答：小于5.5米/秒（或小于4级） 3．从物理学观点噪声是由；从环境保护的观点，噪声是 指。 答：频率上和统计上完全无规的振动人们所不需要的声音 4．噪声污染属于污染，污染特点是其具有、、。 答：能量可感受性瞬时性局部性 5．环境噪声是指，城市环境噪声按来源可分 为、、、、。 答：户外各种噪声的总称交通噪声工业噪声施工噪声社会生活噪声 其它噪声 6．声压级常用公式Lp= 表示，单位。 答： Lp=20 LgP/P° dB（分贝） 7．声级计按其精度可分为四种类型：O型声级计，是；Ⅰ型声级计为；Ⅱ型声级计为；Ⅲ型声级计为，一般 用于环境噪声监测。 答：作为实验室用的标准声级计精密声级计普通声级计调查声级计不得 8．用A声级与C声级一起对照，可以粗略判别噪声信号的频谱特性：若A声级比C声级小得多时，噪声呈性；若A声级与C声级接近，噪声呈性；如果A声级比C声级还高出1-2分贝，则说明该噪声信号在 Hz 范围内必定有峰值。 答：低频性高频性 2000-5000 9．倍频程的每个频带的上限频率与下限频率之比为。1/3倍频程的每个频带的上限频率与下限频率之比 为；工程频谱测量常用的八个倍频程段是 Hz。 答：2 2-1/3 63，125，250，500，1K，2K，4K，8K 10．由于噪声的存在，通常会降低人耳对其它声音的，并使听阈，这种现象称为掩蔽。 答：听觉灵敏度推移 11．声级计校准方式分为校准和校准两种；当两种校准方式校准结果不吻合时，以校准结果为准。 答：电声声 12．我国规定的环境噪声常规监测项目为、和；选测项目有、和。 答：昼间区域环境噪声昼间道路交通噪声功能区噪声夜间区域环境噪声 夜间道路交通噪声高空噪声 13．扰民噪声监测点应设在。 答：受影响的居民户外1米处
驻波在乐器中的应用研究剖析
驻波在乐器中的应用研究 摘要：本文先从声学的基本理论研究开始，以弦振动为主体对驻波的产生、传播及引起的声学规律进行研究，再把这些原理应用到弦乐器中进行分析，从物理学的角度以吉他为例讨论了驻波在弦乐器中的应用。 关键字：声学；驻波；弦乐器；音乐 1.引言 声学是近代科学中发展最早、内容最丰富的学科之一，它是物理学的一个分支，是一门既古老又迅速发展着的学科。在19世纪末已发展成熟，对声学的研究达到高潮，其应用渗透到几乎所有重要的自然科学，与各门学科相互交叉，从而具有边缘学科的特点[1]。从历史上讲，声学的发展离不开音乐，我国如此在国外也是如此。我国古代曾侯乙编钟就是一组杰出的声学仪器，外国的亥姆霍兹发展声学也是与乐器联系在一起的。物理学的发展，在理论上、方法上或技术上都会用到音乐上，比如非线性理论、瞬态分析等。 乐器是什么？从物理的角度来看，它就是一种仪器，一种人造的为人们所用产生音乐声的仪器[2]。那么对于音乐从物理的角度来看，它的实质就是一种声波，要产生声波还得有相应的振动[3]。比如乐器吉他、二胡的弦振动都是利用了驻波的传播而发声，然而声学在物理学中“外在性”最强，所以具体事物要具体分析。 从古至今踊跃出许多的音乐家、乐器演奏家，现时的音乐已经深入到我们生活的许多方面，琴声、歌唱声、说话声，电话、电铃的响声……其中，音乐声占了很大的比重。由此可见，音乐是每个人、每个家庭生活不可缺少的一部分。可以想象，如果生活中没有了音乐，世界将会变成怎样！然而不是任何一种声音都可以叫做音乐，必须是一定音调的声音才可以算得上是音乐。那影响音调的因素又有哪些，它们又有什么样的规律？那么本文将以吉他来研究，从根本上说明其发声的物理本质。 2.弦乐器的发声 在声学中我们知道，声音是一种波，是由物体的振动产生的，声波使它附近
2019-2020年八年级物理上学期期中试卷(解析版)新人教版(I).docx
2019-2020年八年级物理上学期期中试卷（解析版）新人教版(I)一、选择题（每题 2 分，共 30 分．将答案填写在下面的答题卡中） 1．（ 2 分）观察身边的物理现象﹣﹣下列估测最接近实际的是（） A．人步行的速度约为 5 m/s B．课桌的高度约为 1.5 m C．人体的正常体温约为37℃D．一张试卷厚度的大约1mm 考点：长度的估测；温度；速度与物体运动．. 专题：估算综合应用题． 分析：不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个． 解答：解： A、人步行的速度约为 B、课桌的高度约为 1.2m/s 左右，所以 80cm=0.8m左右，所 以 A 不符合实际情况； B 不符合实际情况； C、人体的正常体温约为 D、 10 张纸的厚度约为37℃左右，所以 C 符合实际情况； 1mm，因此一张试卷厚度的大约0.1mm左右，所 以 D 不符合实 际情况． 故选 C． 点评：物理学中，对各种物理量的估算能力，也是我们应该加强锻炼的重要能力之一，这种能力的提高，对我们的生活同样具有很大的现实意义． 2． 2011 年 11 月 9 日，我国第一个火星探测器“萤火一号”与俄罗斯“火卫一”探测器捆绑 发射．在捆绑发射升空的过程中，以下列哪个物体为参照物，“萤火一号”是静止的 （A．地球 B．“火卫一”探测器 C．太阳 D．火星 ） 考点：参照物及其选择．. 专题：应用题． 分析：研究物体的运动情况时，首先要选取一个物体作为标准，这个被选作标准的物体叫做参照物．研究对象的运动情况是怎样的，就看它与参照物的相对位置是否变化． 解答：解：“萤火一号”与“火卫一”探测器捆绑发射．在捆绑发射升空的过程中，以“火卫一”探测器为参照物，它们这间的位置没有变化，处于静止状态，以地球、太阳、 火星为参照物，位置都发生变化，是运动的． 故选 B． 点评：一个物体的运动状态的确定，关键取决于所选取的参照物．所选取的参照物不同，得到的结论也不一定相同．这就是运动和静止的相对性． 3．（ 2 分）下列有关声音的说法中，正确的说法是（） A．真空中能传声B．戴耳罩是在声源处减弱噪声 C．发声体的振幅越大，频率越高D．发声体振动频率越高，音调越高 考点：声音的传播条件；频率及音调的关系；响度与振幅的关系；防治噪声的途径． 专题：声现象． . 分析：（ 1）声音能够在固体、液体、气体中传播，真空不能传声； （ 2）防治噪声的三条途径：在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱；
水声习题解答(1)
工程水声学基础习题 1. 已知，两个声压幅值之比为2、5、10、100，求它们声压级的差；若它们的声压 级之差为1、3、6、10dB 时，它们的声压幅值之比又是多少？ 解：由声压级的表达式： 20log e ref p SPL p =，若它们的幅值之比 12 p n p =，则声压级之差为： 1211122 2 20log 20log 20log 20log 20log e e e ref ref e p p p p SPL SPL n p p p p -=-=== 当2,5,10,100n =时相应的声压级差为： 20log 6,14,20,40SPL n dB dB dB dB ?== 反之，若()12SPL SPL SPL m dB ?=-=， 即：()12112 2 20log 20log 20log 20log e e e ref ref e p p p p m dB p p p p -=== 于是， 120 2 10 m p p =；当1,3,6,10m dB =时相应的声压幅值之比是： 12 1.122, 1.413, 1.995, 3.16 p p = 2. 房间内有n 个人各自无关地说话，假如每个人单独说话时在某位置均产生声压 级为()0SPL dB 的声音，那么，当n 个人同时说话时在该位置上的总声压级是多少？ 解：由声压级的表达式： 2 210log 20log ref e e ref p p SPL p p == 当e p 是多个声源的共同作用时产生的声压，则1 n e ei i p p == ∑ ，并且2 21 e n ei i p p =??=??? ? ∑ 只有这些声源辐射的声波彼此互不相关时，才有2 2 2 11 e ei n n ei i i p p p ==??== ???? ∑∑ 。 于是： 2 2 2 1 02 2210log 10log 10log 10log 10log 20log 10log ei ei ref n e i ei ref ref ref p p p p SPL n n SPL n p p p p ====+=+=+∑
声学基础课后习题详解
习题1 1-1 有一动圈传声器的振膜可当作质点振动系统来对待,其固有频率为f ，质量为m ，求它的弹性系数。 解：由公式m m o M K f π 21= 得： m f K m 2)2(π= 1-2 设有一质量m M 用长为l 的细绳铅直悬挂着，绳子一端固定构成一单摆，如图所示，假设绳子的质量和弹性均可忽略。试问： （1） 当这一质点被拉离平衡位置ξ时，它所受到的恢复平衡的力由何产生？并应怎样表示？ （2） 当外力去掉后，质点m M 在此力作用下在平衡位置附近产生振动，它的振动频率应如何表示？ （答：l g f π 21 0= ，g 为重力加速度） 图 习题1－2 解：（1）如右图所示，对m M 作受力分析：它受重力m M g ，方向竖直向下；受沿绳方向的拉力T ，这两 力的合力F 就是小球摆动时的恢复力，方向沿小球摆动轨迹的切线方向。 设绳子摆动后与竖直方向夹角为θ，则sin l ξ θ= 受力分析可得：sin m m F M g M g l ξ θ== （2）外力去掉后(上述拉力去掉后)，小球在F 作用下在平衡位置附近产生摆动，加速度的方向与位 移的方向相反。由牛顿定律可知：22d d m F M t ξ =- 则 22d d m m M M g t l ξξ-= 即 22d 0,d g t l ξξ+=
∴ 2 0g l ω= 即 01,2πg f l = 这就是小球产生的振动频率。 1-3 有一长为l 的细绳，以张力T 固定在两端，设在位置0x 处，挂着一质量m M ，如图所示，试问： (1) 当质量被垂直拉离平衡位置ξ时，它所受到的恢复平衡的 力由何产生？并应怎样表示？ (2) 当外力去掉后，质量m M 在此恢复力作用下产生振动，它 的振动频率应如何表示？ (3) 当质量置于哪一位置时，振动频率最低？ 解：首先对m M 进行受力分析，见右图， 0)(2 2 02 2 00=+-+--=ε ε x x T x l x l T F x （0x ??ε ，2022020220)()(,x l x l x x -≈+-≈+∴εε 。） 2 2 2 2 0)(ε ε ε ε +++-=x T x l T F y x T x l T ε ε +-≈ ε) (00x l x Tl -= 可见质量m M 受力可等效为一个质点振动系统，质量m M M =，弹性系数) (00x l x Tl k -= 。 （1）恢复平衡的力由两根绳子拉力的合力产生，大小为ε) (00x l x Tl F -= ，方向为竖直向下。 （2）振动频率为m M x l x Tl M K )(00-== ω。 （3）对ω分析可得，当2 0l x = 时，系统的振动频率最低。 1-4 设有一长为l 的细绳，它以张力T 固定在两端，如图所示。设在绳的0x 位置处悬有一质量为M 的重物。求该系统的固有频率。提示：当悬有M 时，绳子向下产生静位移0ξ以保持力的平衡，并假定M 离平衡位置0ξ的振动ξ位移很小，满足0ξξ<<条件。 图 习题1-3
音乐声学基础知识
音乐声学基础知识 音乐是一种艺术形式，一切艺术都包括两个方面，一是艺术表现，一是艺术感知，音乐这种艺术也概莫能外，它通过乐器（包括人的歌喉）所发出的声音来表现，依靠人耳之听觉来欣赏。这声音的产生和听觉的感知之间有什么关系呢？这是我们要讨论的第一个问题——音乐声学。 1、声音的产生与主客观参量的对应关系 关于声音的产生，国外有一个古老的命题：森林里倒了一棵大树，但没有人听见，这算不算有声音？这个命题首先点出了声音产生的两个必要条件，即声源和接收系统。所谓声源，就是能发出声响的本源。以音乐为例，一件正在演奏着的乐器就是声源，而观众的听觉器官就是接收系统。从哲学的角度讲，声源属于客观世界，而接收系统则属于主观世界，声音的产生正是主观世界对客观世界的反映。 但如果只有声源和接收系统，是否就能接到声音呢，并不是这样。如果没有传播媒介，人耳仍不能听到声音。一般来讲，物体都是在有空气的空间里振动，那么空气也就随之产生相应的振动，产生声波。正是声波刺激了人们的耳膜，并通过一系列机械和生物电的传导，最终使我们产生了声音的感觉。如果物体在真空中振动，由于没有传播媒介，就不会产生声波，人耳也就听不到声音。由此，我们可以说，任何声音的存在都离不开这三个基本条件：1）声源；2）媒介；3）接收器。 先来看看产生声音的客观方面——声源——都有哪些特征。 当我们弹一个琴键，通过钢琴机械传动装置，琴槌敲击琴弦，这时如果我们用手触弦，就会明显感到琴弦在振动。当我们拉一把二胡或小提琴时，也会感到琴弦的振动。振动是声源最基本的特征，也可以说是一切声音产生的基本条件。但如果没有我们手对琴键施加压力，使琴槌敲击琴弦，也不会产生振动。实际上，一个声源得以存在，还依赖于两个基本条件：其一是能够激励物体振动的装置（称激励器）；其二是能够使装置运动起来的能量；演奏任何一件乐器都不能缺少这两个条件。例如，当我们敲锣打鼓时，锣槌或鼓槌便是激励器，能量则由我们的身体来提供。一架能自动演奏的电子乐器，也同样少不了这两个条件：电子振荡器就是激励器，能量则由电源来提供。 人们常用“频率”（frequecy，振动次数/1秒）来描述一个声源振动的速度。频率的单位叫“赫兹”（Hz），是以德国物理学家赫兹（H.R.Hertz）的名字命名。频率低（即振动速度慢）时，声音听起来低，反之则高。人耳对振动频率的感受有一定限度，实验证明：常人可感受的频率范围在20—20，000Hz左右，个别人可以稍微超出这个范围。音乐最常用的频率范围则在27.5Hz—4186Hz（即一架普通钢琴的音域）之间。超出此范围的乐音，其音高已不能被人耳清晰判别，因而很少用到。语言声的频率范围比音乐还要窄，一般在100Hz—8，000Hz范围内。 声音的强度与物体的振动幅度有关：“幅度越大，声音越强，反之则弱。”声学中用“分贝”（dB）作为计量声音强度的单位。通过实验，人们把普通人耳则能听到的声音强度定为1分贝。音乐上实际应用的音量大约在25分贝（小提琴弱奏）—100分贝（管弦乐队的强奏）之间。音乐声学中称声音强度的变化范围为“动态范围”，动态范围大与小，常常是衡量一件乐器的质量或乐队演奏水平的标志：高质量乐器或高水平乐队能奏出动态范围较大的音乐音响，让人们听起来痛快淋漓，较差的乐器或
2.1《声音的产生与传播》练习题B
2.1《声音的产生与传播》练习题B 一．选择题（共20小题） 13．（2011?金平区）在飞机起飞和降落的过程中，机上人员要张口做吞咽动作或咀嚼口香糖；在遇到巨大声响时，要迅速张口，使咽喉管张开或闭嘴同时堵住双耳，以保持鼓膜内外气压的平衡，以防止
15．当自己在嚼饼干时，会感到声音很大，但是站在你旁边的人却感觉不到那么大的声音，这主要是 16．大音乐家贝多芬晚年耳朵听不到声音，他将木棒的一端咬在口中，另一端顶在钢琴上，倾听钢琴 18．音乐家贝多芬耳聋后，就用牙咬住木棒的一端，另一端顶在钢琴上来听自己演奏琴声，主要是能19 ．初次用收录机把自己的歌声录下，在播放自己录制的磁带的声音好象不是自己的声音，其原因是 二．填空题（共4小题） 21．声音是由物体_________产生的，平时我们听到声音主要是通过_________传入我们耳朵里面的；音乐家贝多芬耳聋后，就用牙齿咬住木棒的一端，另一端顶在钢琴上来听自己的琴声，他靠的是_________． 22．一个声源2min内振动了720次，它的频率为是_________Hz，人耳_________（能/不能）听到该声音；小明同学练声时，发出声音的频率是200Hz，则他的声带每秒钟振动_________次．23．声波的频率范围很宽，由10﹣4Hz到l012Hz，但正常人的耳朵只能听到20Hz到_________Hz 之间的声音，低于或高于此频率范围的声音入耳都听不到．请你设想一下，如果人的听力可以听到20Hz 以下的声音，我们的听觉世界会发生什么变化？写出一个与此有关的合理的场景：_________． 24．我们感知声音的基本过程：外界传来的声音引起_________振动， 这种振动经过听小骨及其组织传给_________，_________把信号传给大脑，这样人们就听到了声音． 三．解答题（共6小题） 25．（2005?芜湖）生活中常常有这样的感受和经历：当你吃饼干或者硬而脆的食物时，如果用手捂紧自己的双耳，自己会听到很大的咀嚼声，这说明_________能够传声；但是你身旁的同学往往却听不到明显的声音，请从物理学的角度提出一个合理的猜想：_________． 26．叫一位同学蒙住眼睛坐在房间中央，请他安静地坐着不动，也不要把头转动．然后，你拿两枚硬币敲响起来，你所站的位置要总是在他的正前方或者正后方．现在请他说出敲响硬币的地方，他的回答会令你吃惊．例如，声音本发生在房间的这一角，他却会指着完全相反的一角! 请你和同学讨论这种现象，想想其中的原因是什么． 27．根据声音传播速度和效果的知识，在下列横线上写出对应的原因： （1）夜晚，进行侦察的侦察员为了及早发现情况，常将耳朵贴在大地上倾听远处敌人的人踏地声和车辆的轰鸣声，其原因是_________的缘故 （2）夜晚，把手表放在枕头下睡觉，隔着枕头能清楚地听到手表的“嘀嗒”声，若把枕头拿掉，反而听不到这种声音，这是因为_________的缘故． 28．（2012?淮安）如图所示为人和一些动物的发声频率、听觉频率的范围信息，试归纳出上述信息的共性特征，井简述其合理性． 29．看图说理： （1）观察如图所示，你能得出的结论是 _________；
声音的产生与传播习题含答案
声音的产生与传播习题 含答案 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
声音的产生与传播习题（含答案） 一、单选题(本大题共7小题，共分) 1.下列事例能说明“水可以传播声音”的是（） A.在溪边，听到溪水流动的声音 B.在雨天，听到雨滴打在伞上的声音 C.在树下，听到树上鸟儿鸣叫的声音 D.在水中，听到岸边人们说话的声音 2.用手拨琴弦便能听到悦耳的琴声，则发出琴声的声源是（） A.手指 B.空气 C.弦柱 D.琴弦 3.在武侠小说或电影里，经常会看到一位双目失明的大侠，还能判断出前来攻击他的敌人的方位，这是因为（） A.他的眼睛原来没有失明 B.他的耳朵有特异功能 C.这是一种巧合 D.由于双耳效应，他可准确判断声音传来的方向 4.若太空陨石撞击在月球表面，绕月球飞行的宇航员不能听到撞击的爆炸声，是因为 （） A.陨石撞击在月球表面，但没有产生振动 B.陨石撞击在月球表面，但振动很微弱，声音太小听不到 C.陨石撞击在月球表面，有振动产生，但声波无法传到空中 D.以上原因都不是5.如图所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，乒乓球被弹开，这个实 验说明了（） A.发声的音叉正在振动 B.声音可以在空气中传播 C.声音的传播不需要介质 D. 声音在空气中传播速度最快 6.声音在以下几种介质中传播时，传播速度最大的是（） A.钢管 B.水 C.酒精 D.空气 7.用录音机把自己朗读或唱歌的声音录下来，再播放．同学们听没有什么意外，自己听总感到别扭，觉得不像自己的声音，主要原因是（） A.录音机的录音效果差，声音录制后失真 B.录音机录音时使声音的音调发生了变化 C.录音机录音时使声音的音色发生了变化 D.自己听自己的声音，和听录音机声音，两种声音传播的途径不同 二、填空题(本大题共9小题，共分) 8.声音不仅能在气体中传播，而且也能在 ______ 、 ______ 中传播． 9.声音在不同介质中的传播速度是不同的，根据下表可知：一般情况下，声音在液体中的传播速度比气体中的 ______ （选填“快”或“慢”）；声音在空气中的传播速度受 ______ 的影响；驰名中外的北京天坛公园里的回音壁、三音石、圈丘三处建筑有非常美妙的声音现象，它是我国古代建筑师利用声音的 ______ 造成的音响效果． 声音在一些介质中的传播速度v/（m?s-1） 介质温度速度介质温度速度 空气0℃331酒精20℃1210 空气15℃340水20℃1480 空气20℃344海水20℃1520 10.蛇是一种可怕的动物，经常将头帖在地面上，对外界声音的刺激非常灵敏，但蛇没有耳朵，它利用骨传导方式来“倾听”敌人的声音．说明声音可以通过 ______ （固体、液体、气体）传播． 11.当锣被敲响时，用手按住锣面，锣声消失了，这是因为锣面停止 ______ ，这说明声音是由物体 ______ 产生的．
音响基础知识之绝对基础
新音响基础知识之绝对基础 一、声学基础 1、人耳能听到的频率范围是20—20KHZ。 2、把声能转换成电能的设备是传声器。 3、把电能转换成声能的设备是扬声器。 4、声频系统出现声反馈啸叫，通常调节均衡器。 5、房间混响时间过长，会出现声音混浊。 6、房间混响时间过短，会出现声音发干。 7、唱歌感觉声音太干，当调节混响器。 8、讲话时出现声音混浊，可能原因是加了混响效果。 9、声音三要素是指音强、音高、音色。 10、音强对应的客观评价尺度是振幅。 11、音高对应的客观评价尺度是频率。 12、音色对应的客观评价尺度是频谱。 13、人耳感受到声剌激的响度与声振动的频率有关。 14、人耳对高声压级声音感觉的响度与频率的关系不大。 15、人耳对中频段的声音最为灵敏。 16、人耳对高频和低频段的声音感觉较迟钝。 17、人耳对低声压级声音感觉的响度与频率的关系很大。 18、等响曲线中每条曲线显示不同频率的声压级不相同,但人耳感觉的响度相同。 19、等响曲线中，每条曲线上标注的数字是表示响度级。 20、用分贝表示放大器的电压增益公式是20lg（输出电压/输入电压）。 21、响度级的单位为phon。 22、声级计测出的dB值，表示计权声压级。 23、音色是由所发声音的波形所确定的。 24、声音信号由稳态下降60dB所需的时间，称为混响时间。 25、乐音的基本要素是指旋律、节奏、和声。 26、声波的最大瞬时值称为振幅。 27、一秒内振动的次数称为频率。 28、如某一声音与已选定的1KHz纯音听起来同样响，这个1KHz纯音的声压级值就定义为待测声音的响度。 29、人耳对1~3KHZ的声音最为灵敏。 30、人耳对100Hz以下，8K以上的声音感觉较迟钝。 31、舞台两侧的早期反射声对原发声起加重和加厚作用，属有益反射声作用。 32、观众席后侧的反射声对原发声起回声作用，属有害反射作用。 33、声音在空气中传播速度约为340m/s。 34、要使体育场距离主音箱约34m的观众听不出两个声音，应当对观众附近的补声音箱加0.1s延时。 35、反射系数小的材料称为吸声材料。 36、透射系数小的材料称为隔声材料。 37、透射系数大的材料，称为透声材料。 38、全吸声材料是指吸声系数α=1。 39、全反射材料是指吸声系数α=0。 40、岩棉、玻璃棉等材料主要吸收高频和中频。 41、聚氨酯吸声泡沫塑料主要吸收高频和中频。 42、薄板加空腔主要吸收低频。