振动和波复习与测试
高考物理波学练习题及答案
高考物理波学练习题及答案1. 题目: 光的传播速度是多少? 如何计算?答案: 光的传播速度是3.00 × 10^8米/秒。
它可以通过光速公式来计算,即速度等于光的频率乘以波长。
2. 题目: 声音的传播速度与介质有关吗? 请解释原因。
答案: 是的,声音的传播速度与介质有关。
声音是通过介质中的分子振动传播的,不同介质中分子的相互作用力不同,因此声音在不同介质中的传播速度也不同。
3. 题目: 如果一个波的频率为20 Hz,波长为10米,求波速。
答案: 波速等于频率乘以波长,所以波速为200米/秒。
4. 题目: 什么是声音的共振? 举个例子说明。
答案: 声音的共振是指当一个物体的固有频率与外界声波的频率相同时,会发生共振现象,这时声音的幅度会明显增强。
例如,当一个人唱歌时,如果唱到杯子的固有频率,杯子就会发出响亮的声音。
5. 题目: 什么是光的折射? 请给出一个折射的实际应用。
答案: 光的折射是指光在从一个介质传播到另一个介质时改变传播方向的现象。
一个实际应用是光的折射在眼镜的制作中。
眼镜通过改变光线的折射来矫正眼球的视觉缺陷,使人们能够看清楚物体。
6. 题目: 在什么情况下会发生多次反射? 请解释原因。
答案: 多次反射是在光线经过多个反射界面时发生的。
当光线从一个介质射入到另一个介质时,发生反射。
如果第二个介质的界面不是垂直于入射光线的话,光线在第二个界面上再次发生反射,形成多次反射。
7. 题目: 什么是声音的干涉? 请给出一个干涉的实际应用。
答案: 声音的干涉是指两个或多个声波叠加产生干涉图样的现象。
一个实际应用是音乐播放器或扬声器中的立体声效果。
通过控制多个音源的相位和幅度,可以在听众位置产生空间感,增强音乐的层次感和逼真度。
8. 题目: 什么是光的偏振? 举个例子说明。
答案: 光的偏振是指光波在特定方向上振动的现象。
例如,太阳光中的光是无偏振光,而经过偏振片过滤后,只有特定方向上振动的偏振光能够透过。
机械振动和机械波复习配套练习及单元测试j1
《机械振动》单元检测题一、选择题1、一弹簧振子振动过程中的某段时间内其加速度数值越来越小,则在这段时间内(ABC )A.振子的速度越来越大B.振子正在向平衡位置运动C.振子的速度方向与加速度方向一致D.以上说法都不正确2、做简谐运动的物体,当物体的位移为负值时,下面说法正确的是(CD )A.速度一定为正值,加速度一定为负值B.速度一定为负值,加速度一定为正值C.速度不一定为正值,加速度一定为正值D.速度不一定为负值,加速度一定为正值3、做简谐运动的弹簧振子,下述说法中不正确的是(D )A.振子通过平衡位置时,速度最大B.振子在最大位移处时,加速度最大C.振子在连续两次通过同一位置时,位移相同D.振子连续两次通过同一位置时,动能相同,动量相同4、振动着的单摆摆球,通过平衡位置时,它受到的回复力(C )A.指向地面B.指向悬点C.数值为零D.垂直摆线,指向运动方向5、一质点作简谐运动,其位移x与时间t关系曲线如图1所示,由图1可知(BC )A.质点振动的频率是4Hz B.质点振动的振幅是2cmC.在t=3s时,质点的速度为最大D.在t=4s时,质点所受的合外力为零6、一绳长为L的单摆,在平衡位置正上方(L—L′)的P处有一个钉子,如图2所示,这个摆的周期是(D )7、两个弹簧振子,甲的固有频率是100Hz,乙的固有频率是400Hz,若它们均在频率是300Hz的驱动力作用下做受迫振动,则()A.甲的振幅较大,振动频率是100Hz B.乙的振幅较大,振动频率是300HzC.甲的振幅较大,振动频率是300Hz D.乙的振幅较大,振动频率是400Hz8、在一根张紧的绳上挂着四个单摆,甲丙摆长相等,当甲摆摆动时()A.乙摆与甲摆周期相同B.丁摆频率最小C.乙摆振幅最大D.丙摆振幅最大9、甲、乙两个单摆, 摆球相同, 摆长分别为L1和L2将其悬挂起来, 等它们平衡时, 两个摆球的高度相同, 而且正好相切(相互之间无挤压)。
机械振动和机械波复习配套练习及单元测试j5
物理单元练习(七)第七章 机械振动与机械波7-1简谐振动 简谐振动的振幅、周期、频率及其图像一、不定项选择题1.弹簧振子作简谐运动时,以下说法正确的是 ( ) A .振子通过平衡位置时,回复力一定为零B .振子向平衡位置运动时,加速度和速度一定都增大C .振子向平衡位置运动时,加速度一定与速度方向一致D .在平衡位置两侧,振子速率相同的两个位置是相对平衡位置对称的2.一个做简谐运动的质点,它的振幅为4cm ,频率为2.5Hz .该质点从平衡位置开始经过0.5s 后,位移的大小和所通过的路程分别为 ( ) A.4cm ,10cm B.4cm ,20cm C.0,24cm D.100cm ,100cm3.对于作简谐运动的物体,其回复力和位移的关系可用图7—1—1中哪个图象表示 ( )4.下列关于简谐运动周期、频率、振幅说法正确的是 ( ) A. 振幅是矢量,方向是由平衡位置指向极端位置 B. 周期和频率的乘积为一常数C. 振幅增大,周期随之增大,频率减小D. 做简谐运动系统一定,其振动频率使一定,与振幅无关5.如图7—1—2所示,质量为m 的物体A 放置在质量为M 的物体B 上,B 与轻弹簧相连,它们一起在光滑水平面上作简谐运动,运动 过程中A 、B 间无相对运动.设弹簧的劲度系数为k ,则当物体离开 平衡位置的位移为x 时,A 、B 问的摩擦力的大小等于 ( )6.如图7—1—3所示为质点P 在0~4s 内的振动图像,下列叙述正确的是 ( )A .再过ls ,该质点的位移达正向的最大B .再过ls ,该质点的速度方向向上C .再过1s ,该质点的加速度方向向上D .再过ls ,该质点加速度最大7.一质点做简谐运动,其位移x 与时间t 的关系曲线如图7—1—4所示.由 图可知 ( )A .质点振动的频率为0.25HzB .质点的振幅为2cmkxkx A m M m D. M m C. B.kx 0.C .t=3s 时,质点的速度最大D .t=4s 时,质点所受的合力为零8.一个弹簧振子在A 、B 问做简谐运动,O 为平衡位置, 如图7—1—5所示,以某一时刻作计时点(t 为零),经 周期,振子具有正方向最大的加速度,那么在下述几个振动图像中,能正确反映振子振动情况的是(以 向右为正方向)二、本题两小题。
机械振动和机械波复习配套练习及单元测试j2
期末专题复习二:机械振动和机械波复习班级_________姓名_______例1:一个质点做简谐振动,但他每次经过同一位置时,下列物理量一定相同的是:A .速度B .加速度C .动能D .动量例2:如图所示,一个光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子,滑块A 的质量为M 、弹簧的劲度系数为k 。
现在振子上面放另一个质量为m 的小物体B ,它与振子一起做简谐运动,则小物体B 受到的恢复力f 跟位移x 的关系式是 ( )(A )f= - kx (B )f= -mM m +kx (C )f= -m M M +kx (D )f= -M m kx 例3: 一弹簧振子做简谐运动,周期为T ( )A .若t 时刻和)(t t ∆+时刻振子运动位移大小相等、方向相同,则t ∆一定等于T 的整数倍B .若t 时刻和)(t t ∆+时刻振子运动速度大小相等、方向相反,则t ∆一定等于2T 的整数倍 C .若T t =∆,则在t 时刻和)(t t ∆+时刻振子运动的加速度一定相等D .若2T t =∆,则在t 时刻和)(t t ∆+时刻弹簧的长度一定相等 例4:弹簧振子做简谐运动,由a 点第一次到达b 点用了0.2s ,它经过a 、b 两点时的速度相同.又经过0.4s 时间,振子第二次到达b 点,在这0.6s 时间里振子通过的路程是10cm .求该弹簧振子的周期及振幅.例5: 某弹簧振子的固有频率为2.5Hz ,将弹簧振子从平衡位置拉开4cm 后放开,同时开始计时,则在s 551.t =时( )A .振子正在做加速度减小的加速运动B .振子正在做加速度增大的减速运动 c .振子在速度方向沿x 轴正方向 D .振子的位移一定大于2cm例6:关于单摆的说法,正确的是( )A .单摆摆球从平衡位置运动到正的最大位移处时的位移为A (A 为振幅),从正的最大位移处运动到平衡位置时的位移为-A .B .单摆摆球的回复力等于摆球所受的合外力C .单摆摆球的回复力是摆球重力沿运动轨迹切线方向的分力D .单摆摆球经过平衡位置时加速度为零例7:如图所示,MN 为半径较大的光滑圆弧轨道的一部分,把小球A 放在MN 的圆心处,再把另一小球B 放在MN 上离最低点C 很近的B 处,今使两球同时自由释放,则在不计空气阻力时有( ).A .A 球先到达C 点B .B 球先到达C 点C .两球同时到达C 点D .无法确定哪一个球先到达C 点例8:北京地区重力加速度21m /s 812.9=g ,南京地区重力加速度22m/s 795.9=g 。
机械振动和机械波复习配套练习及单元测试j15
请将选择题的最后答案填入下表相应方格内:(每小题4分,共80分)一、单选题(每小题4分,共40分)1.简谐振动属于 [ ] A 、匀变速直线运动 B 、匀速直线运动 C 、曲线运动 D 、变速运动 2.若单摆的摆长不变,摆球的质量增加为原来的4倍,摆球经过平衡位置时的速度减为原来的1/2,则单摆振动的 [ ] A .频率不变,振幅不变 B .频率改变,振幅变大 C .频率改变,振幅不变 D .频率不变,振幅变小3.弹簧振子在光滑水平面上作简谐振动,在振子向平衡位置运动的过程中 [ ] A .振子所受的回复力逐渐增大 B .振子的位移逐渐增大 C .振子的速度逐渐减小 D .振子的加速度逐渐减小4.一个做简谐运动的弹簧振子,它的振幅是4cm ,频率是2.5Hz 。
该质点从平衡位置开始经过0.4s 后,位移的大小和所通过的路程分别为 [ ] A.0cm ,8cm B.4cm ,4cm C.0cm ,16cm D.0cm ,10cm5.一质点作简谐振动,其位移x 与时间t 的关系曲线如下图所示.由图可知,在t=4s 时,质点的 [ ] A .速度为正的最大值,加速度为零 B .速度为负的最大值,加速度为零 C .速度为零,加速度为正的最大值 D .速度为零,加速度为负的最大值6.一个单摆做简谐运动,周期为T ,在下列情况中,会使振动周期增大的是 [ ] A .重力加速度减小 B .摆长减小 C .摆球的质量增大 D .振幅减小机械振动和机械波 测试卷班级 姓名 座号7.一绳长为L 的单摆,在悬点正下方( L -L ′)的P 处有一个钉子,如图所示,这个摆的周期是 [ ]8.一简谐横波在x 轴上传播,在某时刻的波形如图所示.已知此时F 的运动方向向下,则 A .此波朝x 轴正方向传播 B .质点D 此时向下运动C .质点B 将比质点C 先回到平衡位置D .质点E 的振幅为零9.如图是演示简谐运动图象的装置,当沙漏斗下面的薄木板N 被匀速地拉出时,振动着的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲线显示出摆的位移随时间变化的关系.板上的直线OO 1代表时间轴,右图中是两个摆中的沙在各自板上形成的曲线,若板N1和板N2拉动的速度相同,则板N 1、N 2上曲线所代表的周期T 1和T 2的关系为 [ ] A .T 1=T 2. B .T 1=2 T 2. C .T 1 =4T 2. D . T 1= T 2 / 410、在用单摆测重力加速度的实验中,单摆的摆角须很小(如小于10°),其最主要原因[ ]A .单摆的周期与振幅有关,摆角超过10°测出的周期偏大B .摆角越大,所受空气阻力越大,影响测量结果C .因为简谐振动的周期与振幅无关,摆角小会给实验带来方便D .摆角超过10°,单摆的振动认为不再是简谐振动,简谐振动的周期公式不适用,所以单摆的周期不能用公式gLT π2=表示[ ]二、多项选择题(每小题4分,共40分)11.对做简谐运动的物体来说,当它通过平衡位置时,具有最大值的是[]A、速率B、势能C、动能D、回复力12.如图7—1所示,在一根弹性木条上挂几个摆长不等的单摆,其中A、E的摆长相等,A 摆球的质量远大于其他各摆。
高三物理波的基础练习题及答案
高三物理波的基础练习题及答案【第一节】选择题1.下列选项中,哪个是机械振动最基本的要素?A. 能量B. 速度C. 频率D. 振幅答案:D2.下列选项中,属于横波的是:A. 音波B. 电磁波C. 地震波D. 水波答案:B3.一个机械波的频率为100Hz,周期为T,下列说法正确的是:A. T = 2sB. T = 10msC. T = 1000μsD. T = 0.01s答案:D4.波速为2m/s的波在5s内传播的距离为:A. 2mB. 10mC. 25mD. 12.5m答案:B5.两个波的频率分别为10Hz和20Hz,它们的周期之比为:A. 1:1B. 1:2C. 3:1D. 2:1答案:D【第二节】填空题1.波传播的基本特性是______。
答案:传播、传递2.一个波峰经过某固定点的时间称为波的______。
答案:周期3.波长是相邻两个______之间的距离。
答案:波峰(或波谷)4.频率是单位时间内波的_____。
答案:周期个数5.波速的单位是______。
答案:m/s6.一个波长为1m的横波,峰到波谷的距离为______。
答案:0.5m【第三节】解答题1.某波的波速为20m/s,频率为10Hz,求该波的波长和周期。
解答:波速(v)= 波长(λ) ×频率(f)20 = λ × 10λ = 2m周期(T)= 1 / 频率(f)T = 1 / 10 = 0.1s答案:波长:2m周期:0.1s2.已知某波的频率为100Hz,波长为0.02m,求该波的速度和周期。
解答:波速(v)= 波长(λ) ×频率(f)v = 0.02 × 100 = 2m/s周期(T)= 1 / 频率(f)T = 1 / 100 = 0.01s答案:速度:2m/s周期:0.01s【第四节】计算题1.一个波的频率为50Hz,速度为10m/s,求该波的波长和周期。
解答:由v = λ × f,可得λ = v / fλ = 10 / 50 = 0.2m周期(T)= 1 / 频率(f)T = 1 / 50 = 0.02s答案:波长:0.2m周期:0.02s2.波的频率为20Hz,周期为0.05s,求该波的波速和波长。
北京海淀区高三物理 第六章机械振动和机械波复习总测试
第六章 机械振动和机械波第一节 简谐运动1.作简谐运动的物体每次通过平衡位置时( )A .位移为零,动能为零B .动能最大,势能最小C .速率最大,振动加速度为零D .速率最大,回复力不一定为零2.作简谐运动的物体,当它每次经过同一位置时,一定一样的物理量是( )A .速度B .位移C .回复力D .加速度3.作简谐运动的物体,回复力和位移的关系是图6-1所给四个图像中的( )图6-14.水平放置的弹簧振子先后以振幅A 和2A 振动,稳定后振子从左边最大位移处运动到右边最大位移处的过程中,平均速度分别为v 1和v 2,如此( )A .v 1=2v 2B .2v 1=v 2C .212v vD .v 1=v 25.如图6-2所示,在张紧的绳上挂了a 、b 、c 、d 四个单摆,四个单摆的摆长关系为l c >l b =l d >l a ,先让d 摆摆动起来(摆角小超过5°),如此如下说法中正确的答案是( )图6-2A .b 摆发生振动,其余摆均不动B .所有摆均以一样频率振动C .所有摆均以一样摆角振动D .以上说法均不正确6.如图6-3所示,竖立在水平地面上的轻弹簧,下端与地面固定,将一个金属球放置在弹簧顶端(球与弹簧不粘连),并用力向下压球,使弹簧作弹性压缩,稳定后用细线把弹簧拴牢。
烧断细线,球将被弹起,脱离弹簧后能继续向上运动.那么该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的这一运动过程中( )图6-3A .球所受合力的最大值不一定大于球的重力值B .在某一阶段内球的动能减小而它的机械能增加C .球刚脱离弹簧时的动能最大D.球刚脱离弹簧时弹簧的弹性势能最小7.如图6-4所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在从接触到将弹簧压缩到最短的过程中,如下表示中正确的答案是( )图6-4A.球的加速度的最大值,不一定大于重力加速度gB.球所受弹力的最大值,一定大于其重力的2倍C.小球的动能逐渐减小,而系统的机械能保持不变D.系统的势能先减少后增加8.同一个弹簧振子从平衡位置被分别拉开5cm和2cm,松手后均作简谐运动,如此它们的振幅之比A1∶A2=______,最大加速度之比a1∶a2=______,振动周期之比T1∶T2=______。
机械振动和机械波复习配套练习及单元测试j8
高二物理单元测验题 第11章 《机械振动》班级 学号 姓名 成绩(总分100分 完成时间40分钟)一、不定项选择题(每题5分,共50分。
选不全得3分,错选不得分) 1、弹簧振子做简谐运动时,以下说法正确的是( ) A .振子通过平衡位置时,回复力一定为零 B .振子做减速运动时,加速度却在增大C .振子向平衡位置运动时,加速度方向与速度方向相反D .振子远离平衡位置运动时,加速度方向与速度方向相反 2、单摆的振动周期在发生下述哪些情况中增大( )A .摆球质量增大B .摆长减小C .单摆由赤道移到北极D .单摆由海平面移到高山顶上3、一洗衣机在正常工作时非常平稳,当切断电源后发现先是振动越来越剧烈,然后振动逐渐减弱,对这一现象下列说法正确的是( )A .正常工作时,洗衣机波轮的运转频率大于洗衣机的固有频率B .正常工作时,洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小C .当洗衣机振动最剧烈时,波轮的运动频率恰好等于洗衣机的固有频率D .当洗衣机振动最剧烈时,固有频率最大4、如图1所示的实线和虚线分别表示同一个单摆在A 、B两个大小相同的星球表面上的振动图象。
其中实线是A 星球上的,虚线是B 星球上的,那么两个星球的平均密度之比B A ρρ: 为( )A . 1 : 1B . 1 : 2C . 61 : 1D . 1 :4 5、一个单摆在山脚下经t 0的时间内振动了N 次,将此单摆移至山顶后发现在t 0的时间内振动了N -1次,若山脚距地心的距离为R 0,则此山的高度为( ) A . R 0 / N B . R 0 /(N -1)C . R 0 /(N +1)D . (N -1)R 0 /(N +1)6、劲度系数为k的轻质弹簧,下端挂质量为m的小球,小球静止时离地面高为h,用力向下拉球,使之与地面接触,而后从静止放开小球(弹簧未超过弹性限度)则( ) A 球在运动过程中,距地面的最大高度为2h B 球在上升过程中弹性势能不断减少 C 球距地面高度为h 时,速度最大 D 球的最大加速度为 kh /m7、如图2所示,一弹簧振子A 沿光滑水平面做简谐运动,在振幅相同的条件下,第一次当振子A 通过平衡位置时,将一块橡皮泥B 轻粘在A 上共同振动,第二次当振子A 刚好位移最大时将同一块橡皮泥B 轻粘在A 上共同振动,前后两次B 粘在A 上之后的振动-2图2过程中,具有不同的物理量是( )A .振动的周期B .振幅C .最大速度D .振动的频率8、一弹簧振子做简谐振动,从振子经过某一位置开始计时,下列说法正确的是( ) A 若Δt =T /2,则在t 时刻和(t +Δt )时刻弹簧的长度一定相等B 当振子的速度再次与零时刻的速度相同时,经过的时间为一个周期C 当振子经过的路程为振幅的4倍时,经过的时间为一个周期D 当振子再次经过此位置时,经过的时间是一个周期9、一个质点做简谐运动的图象如图3所示,下述正确的是( )A 质点振动频率为4赫兹B 在10 s 内质点经过的路程是20 cmC 在5 s 末,速度为零,加速度最大D t = 1.5 s 和t = 4.5 s 两时刻质点的速度相同,加速度相同10、卡车在水平道路上行驶,货物随车厢底板上下振动而不脱离底板,设货物的振动为简谐运动,以向上的位移为正,其振动图象如图4所示。
大学物理活页答案(振动和波)
大学物理活页答案(振动和波部分)第一节 简谐振动1. D2.D3.B4.B5.B6.A7. X=0.02cos (52π−π2) 8. 2:1 9. 0.05m -37° 10. π or 3π 11. 012.解: 周期 3/2/2=ω=πT s , 振幅 A = 0.1 m , 初相 φ= 2π/3, v max = A = 0.3π m/s ,a max = 2A = 0.9π2 m/s 2 .13.提示:旋转矢量法(1)x =0.1cos (πt −π2)(2)x =0.1cos (πt +π3) (3)x =0.1cos (πt +π)14. (1)x =0.08cos (π2t +π3)t=1 x=-0.069m F=-kx=−m ω2x =2.7×10−4(2)π3=π2t t=0.67s第二节 振动能量和振动的合成1. D2.D3.D4.B5.B6. )(212121k k m k k +=νπ 提示:弹簧串联公式等效于电阻并联 7. 0.02m 8. π 0 提示:两个旋转矢量反向9. 402hz10. A=0.1m 位相等于113° 提示:两个旋转矢量垂直。
11. mv 0=(m +M)v ′ 12kA 2=1(m+M)v ′22 A=0.025m ω=√k m+M =40 x=0.025cos (40t −π/2)12. x=0.02cos (4t +π/3)x (m) ω π/3 π/3 t = 0 0.04 0.08 -0.04 -0.08 O A A机械波第一节 简谐波1. B2. A3.D4.C5.A (注意图缺:振幅A=0.01m )6.B7. 503.2 8. a 向下 b 向上 c 向上 d 向下 (追赶前方质元)9. π 10. 4π 或011.解:(1) )1024cos(1.0x t y π-π=)201(4cos 1.0x t -π= (SI) (2) t 1 = T /4 = (1 /8) s ,x 1 = λ /4 = (10 /4) m 处质点的位移)80/4/(4cos 1.01λ-π=T y m 1.0)818/1(4cos 1.0=-π= (3) 振速 )20/(4sin 4.0x t ty -ππ-=∂∂=v . )4/1(212==T t s ,在 x 1 = λ /4 = (10 /4) m 处质点的振速 26.1)21sin(4.02-=π-ππ-=v m/s 12.λ=0.4m u =0.05 k =ωu =2πλ=5π ω=π4 ϕ0=π2−2πT ∙T 2=−π2 y (x,t )=0.06cos (π4t −5πx −π2) y (0.2,t )=0.06cos (π4t −3π2)13. 210)cos sin 3(21-⨯-=t t y P ωω 210)]cos()21cos(3(21-⨯π++π-=t t ωω )3/4cos(1012π+⨯=-t ω (SI). 波的表达式为:]2/234cos[1012λλω-π-π+⨯=-x t y )312cos(1012π+π-⨯=-λωx t (SI) 第二节 波的干涉 驻波 电磁波1.D2.C3. D4.B5.B6.A7.C8. y =−2Acos (ωt ) ðy ðt =2Aωsin (ωt)9. 2A (提示:两振动同相)10. 0.5m 11. Acos2π(t T −x λ) A12. > 70.8hz 13. 7.96×10-2 W/m 214.解:(1) 反射点是固定端,所以反射有相位突变π,且反射波振幅为A ,因此反 射波的表达式为 ])//(2cos[2π+-π=T t x A y λ(2) 驻波的表达式是 21y y y += )21/2cos()21/2cos(2π-ππ+π=T t x A λ (3) 波腹位置: π=π+πn x 21/2λ, λ)21(21-=n x , n = 1, 2, 3, 4,… 波节位置: π+π=π+π2121/2n x λ λn x 21= , n = 1, 2, 3, 4,…15.解:(1) 与波动的标准表达式 )/(2cos λνx t A y -π= 对比可得: ν = 4 Hz , λ = 1.50 m , 波速 u = λν = 6.00 m/s(2) 节点位置 )21(3/4π+π±=πn x )21(3+±=n x m , n = 0,1,2,3, …(3) 波腹位置 π±=πn x 3/44/3n x ±= m , n = 0,1,2,3, …。
机械振动和机械波复习通用课件
振动与波的物理模型
弹簧振子模型
描述单摆或弹簧振子的运动,是研究振动和波动的基础。
波动方程
描述波动现象的基本方程,可以用来描述不同物理条件,决定了波的传播方式和形 状。
04
CATALOGUE
振动与波的实验
振动与波实验设备
振动台 用于模拟单自由度系统的振动
在实验结束后,应及时关闭实 验设备,并清理实验场地
数据处理与分析方法
记录实验数据时,应使用准确的 测量工具,确保数据的准确性
在处理数据时,可以采用图表或 图像的方式,将数据处理结果进
行可视化
可以使用信号处理方法,如傅里 叶变换等,将振动信号或波动信 号转化为频域信号,以便更好地
分析其特征
05
CATALOGUE
振动与波动的关系
振动是波动的源,是 指物体在一定位置附 近的往复运动。
振动和波动的相互关 系是密不可分的。
波动是振动的传播, 是指振动在空间中的 传播过程。
波动现象的应用
声波
声音是由物体的振动产生的,通 过空气或其他介质传播的波动现
象。
水波
水面的振动产生的水波,可以用 来传播信息或娱乐。
地震波
地震时,地壳的振动产生地震波, 可以用来探测地球内部结构。
总结词:掌握波动方程与波动速的基本概念、波动方程的形式
01
与求解方法、波动速的物理意义等基本要素。
02
详细描述
1. 波动方程与波动速的基本概念包括波动方程的形式、求解方
03 法
THANKS
感谢观看
应用
受迫振动在工程中有着广泛的应用, 如共振、谐振等。
02
CATALOGUE
机械波
波的形成与传播
机械振动和机械波复习配套练习及单元测试j11
高考第一轮复习《机械振动与机械波》单元检测2005/9/5(考试时间:90分钟, 满分:100分)班级 姓名 座号一、选择题(不定项选择,每小题4分,共56分)1.一个物体做简谐运动时,周期是T ,振幅是A ,那么物体 ( )A .在任意T/4内通过的路程一定等于AB .在任意T/2内通过的路程一定等于2AC .在任意3T/4内通过的路程一定等于3AD .在任意T 内通过的路程一定等于2A2.一质点作简谐运动的图象如图所示,则该质点( )A .在0.015s 时,速度和加速度都为-x 方向B .在0.01至0.03s 内,速度与加速度先反方向后同方向,且速度是先减小后增大,加速度是先增大后减小。
C .在第八个0.01s 内,速度与位移方向相同,且都在不断增大D .在每1s 内,回复力的瞬时功率有100次为零。
3.如图是某弹簧振子在水平面内做简谐运动的位移-时间图象,则振动系统在( )A . t 1和t 3时刻具有相同的动能和动量B . t 3和t 5时刻具有相同的势能和动量C . t 1和t 5时刻具有相同的加速度D . t 2和t 5时刻振子所受回复力大小之比为2:14.摆长为L 的单摆做简谐运动,若从某时刻开始计时(取t =0),当振动至 gLt 23π=时,摆球具有负向最大速度,则单摆的振动图象是图中的( )5.一列简谐横波某时刻的波形如图所示,波源的平衡位置坐标为x=0。
当波源质点处于其平衡位置上方且向下运动时,介质中平衡位置坐标x=2m 的质点所处位置及运动情况是 ( ) A.在其平衡位置下方且向上运动 B.在其平衡位置下方且向下运动 C.在其平衡位置上方且向上运动D.在其平衡位置上方且向下运动6.一列沿x 轴正方向传播的简谐横波,周期为0.50s 。
某一时刻,离开平衡位置的位移都相等的各质元依次为P 1,P 2,P 3,……。
已知P 1和P 2之间的距离为20cm ,P 2和P 3之间的距离为80cm ,则P 1的振动传到P 2所需的时间为 ( )A .0.50 sB .0.13 sC .0.10 sD .0.20 s7.如图所示是一列简谐横波在t =0时刻的波形图,已知这列波沿x 轴正方向传播,波速为20m/s 。
机械振动和机械波复习配套练习及单元测试j19
2006届高三物理机械振动、机械波、热学单元测试一、选择题1.下列说法中正确的是(A )电子具有波动性,属于一种概率波 (B )电磁波以机械振动的形式传播 (C )光的偏振现象表明光是一种横波 (D )超声波可以在真空中传播 2.关于永动机,下列说法中正确的是(A )第一类永动机不可能制成,因为它违反能量守恒定律 (B )第二类永动机不可能制成,因为它违反能量守恒定律 (C )第二类永动机可能制成,因为它并不违反能量守恒定律 (D )第二类永动机不可能制成,尽管它并不违反能量守恒定律 3.如图所示是一列简谐横波在t =0时的波形图,已知这列波沿x 轴正方向传播的波速为20m/s ,在t =0.17s 时刻,质点P (A ) 速度和加速度都是沿-y 方向 (B )速度和加速度都是沿+y 方向(B ) 速度正在增大,加速度正在减小 (D )速度正在减小,加速度正在增大4.当两列水波发生干涉时,如果两列波的波峰在P 点相遇,下列说法不正确的是(A )质点P 的振动始终是加强的. (B )质点P 的振幅最大. (C )质点P 的位移有时为零. (D )质点P 的位移始终最大. 5、图中的实线表示t 时刻的一列简谐横波的图像,虚线则表示(t +△t )时刻该波的图像.设T 为该波的周期.则△t 的取值 .(其中n =0,1,2,3…)(A)若波沿x 轴正方向传播,△t =(n +41)T (B) 若波沿x 轴负方向传播,△t =(n +21)T(C) 若波沿x 轴正方向传播,△t =(n +43)T(D) 若波沿x 轴负方向传播,△t =(n +1)T6、甲、乙两个物体的质量之比是2:1;内能之比是1:3;温度之比是4:5;组甲、乙两物体的物质的比热之比是9:8.把甲、乙两个物体放进一个绝热容器中,它们之间内能转移的方向是 . (A)甲传给乙 (B)乙传给甲 (C)热平衡 (D)情况复杂,无法判断7、关于理想气体的温度跟分子平均速率、内能等的关系,下列说法中正确的是 . (A)温度升高,气体分子的平均热能增大 (B)温度相同时,各种气体分子的平均速率都相同 (C) 温度相同时,各种气体分子的平均平动动能相同 (D) 温度相同时,各种气体的内能相同8、声音从声源发出,在空气中传播时.(A)传播距离越远声波速度越小 (B) 传播距离越远声音频率越低 (C) 传播距离越远声波的振幅波越小 (D) 传播距离越远声波的波长越短 9、一定质量的理想气体,如果保持温度不变而吸收了热量,那么气体的.(A)体积一定增大,内能一定改变 (B) 体积一定减小,内能一定保持不变 (C) 压强一定增大,内能一定改变 (D) 压强一定减小,内能一定不变 10、一定质量的理想气体做等温膨胀时,下列说法中正确的是( ).(A)气体对外做正功,内能将减小 (B)气体吸热,外界对气体做负功 (C)分子平均动能增大,但单位体积的分子数减少,气体压强不变 (D)分子平均动能不变,但单位体积的分子数减少,气体压强降低11、将摆球质量一定、摆长为l 的单摆竖直悬挂中升降机内,在升降机以恒定的加速度a (a <g )竖直加速下降的过程中,单摆在竖直平面内做小摆角振动的周期应等于 (A) 2πg l(B) 2πa l(C) 2πa g l+ (D) 2πag l- 12、一定质量的理想气体状态变化过程如图所示,第1种变化是从A 到B ,第2种变化是从A 到C ,比较两种变化过程(A)A 到C 过程气体吸收热量较多 (B)A 到B 过程气体吸收热量较多(C)两个过程气体吸收热量一样 (D)两个过程气体内能增加相同 13、对单摆在竖直面内的振动,下面说法中正确的是.(A)摆球所受向心力处处相同 (B)摆球经过平衡位置时所受合外力为零 (C)摆球经过平衡位置时所受回复力为零 (D)摆球的回复力是它所受的合力 14、一定质量的理想气体,当它发生如图所示的状态变化时,哪一个状态变化过程中,气体吸收热量全部用来对外界做功.(A)由A 至B 状态变化过程 (B) 由B 至C 状态变化过程 (C) 由C 至D 状态变化过程 (D) 由D 至A 状态变化过程 15、下列说法中,不正确的是.(A)做功和热传递都可以改变物体的内能它们是等效的(B)功和热量都可以量度物体内能的改变,所以它们没有区别 (C)功和热量都可以用J 作单位 (D)1cal =4.2J ,1J =0.24cal16、一定质量的理想气体,在压强不变的条件下,体积增大.则气体分子的平均动能.(A)增大 (B)减少 (C)不变 (D)条件不足,无法判断 17、图是一水平弹簧振子做简谐振动的振动的振动图像(x -t 图),由图可推断,振动系统. (A)在t 1和t 2时刻具有相等的动能和相同的动量 (B) 在t 3和t 4时刻具有相等的势能和相同的动量 (C) 在t 4和t 6时刻具有相同的位移和速度 (D) 在t 1和t 6时刻具有相同的速度和加速度 18、关于内能的概念下列说法中正确的是. (A)温度高的物体,内能一定大 (B)物体吸收热量,内能一定增大(C)100°C 的水变成100°C 水蒸气,内能一定增大 (D)物体克服摩擦力做功,内能一定增大19、一个内径均匀、截面为S 的玻璃管,一端封闭、一端开口,用一小段质量为m 的水银柱封入一部分空气.如果开口朝上竖直向上做加速度等于g 的加速运动,若这一过程气体温度保持不变,那么空气柱的压强比静止时.(A)增大了2mg∕S(B)减小了2 mg∕S(C)增大了mg∕S(D)减小了mg∕S20、一个单摆,分别在Ⅰ、Ⅱ两个行星上做简谐振动的周期为T1和T2,若这两个行星的质量之比为M1:M2=4:1,半径之比为R1:R2=2:1,则.(A)T1:T2=1:1 (B)T1:T2=2:1 (C)T1:T2=4:1 (D)T1:T2=22:121、关于热量和温度,下列哪些说法是正确的.(A)热量是热传递过程中,物体间内能的转移量;温度是物体分子平均动能大小的量度(B)在绝热容器中,放进两个温度不等的物体,则高温物体放出热量,低温物体吸收热量,直到两个物体温度相等(C)高温物体的内能多,低温物体的内能少(D)两个质量和比热容都相等的物体,若吸收相等的热量,则温度相等22、呈水平状态的弹性绳,右端在竖直方向上做周期为0.4 s的简谐振动,设t=0时右端开始向上振动,则在t=0.5 s时刻绳上的波形可能是图的哪种情况23、用显微镜观察液体中悬浮微粒的布朗运动,观察到的是.(A)液体中悬浮的微粒的有规则运动(B)液体中悬浮的微粒的无规则运动(C)液体中分子的有规则运动(D)液体中分子的无规则运动24、若单摆的摆长不变,摆球的质量增加为原来的4倍,摆球经过平衡位置时的速度减小为原来的1/2,则单摆振动的(A)频率不变,振幅不变(B)频率不变,振幅改变(C)频率改变,振幅改变(D)频率改变,振幅不变25、指出下面例子中哪些是通过做功过程改变物体内能的.(A)阳光照射衣服,衣服的温度升高(B)用打气筒打气,筒壁变热(C)手感到冷时,搓搓手就会觉得暖和些(D)擦火柴时,火柴头上的红磷温度升高到红磷的燃点26、如图所示的圆锥摆中,摆球A在水平面上作匀速圆周运动,关于A的受力情况,下列说法中正确的是:(A)摆球A受重力、拉力和向心力的作用;(B)摆球A受拉力和向心力的作用;(C)摆球A受拉力和重力的作用;(D)摆球A受重力和向心力的作用。
机械振动和机械波复习配套练习及单元测试j6
机械振动和机械波——典型问题与处理方法本章高考的热点内容是:(1)单摆周期公式与其它力学规律结合的综合性问题;(2)振动和波的关系,波长、频率和波速的关系v =λf ;(3)振动图象和波的图象的应用。
试题特点是:容量大、综合性强,一道题往往要考查多个概念或多个规律;用图象考核理解能力和推理能力,特别是对波的图象的理解和应用,每年高考都有1-2道试题,所占的分值约为全卷总分的3-5%。
1.明确简谐运动的特征,即F = -kx 。
弄清作简谐运动的物体的位移、速度、加速度、系统能量的变化情况,特别应注意位移的起始点总在运动系统的平衡位置。
还应注意,在关于平衡位置对称的位置上运动物体的各参量不一定相同,要根据运动的具体情况分析。
2.要注意区别阻尼振动、无阻尼振动、固有振动、受迫振动和共振现象。
应特别注意无阻尼振动并非不受到阻力的作用,事实上它是一种受迫的振动。
因为驱动力对它做了功,补偿了运动物体克服阻力所消耗的能量,所以振动的振幅不变。
共振也是受迫振动,只不过外界驱动力的频率恰好等于振动系统的固有频率,从而使振幅达到最大。
3.弄清横波和纵波的区别、振动和波动的区别和联系,振动图象与波动图象的区别,明确波长、频率和波速的关系,应特别注意由于振动和波动的周期性变化,导致许多问题具有多解的特点。
4.明确波的特性和波的叠加原理,弄清波的衍射和干涉的区别及其条件,明确声波的传播特点。
5.了解多普勒效应和次声波、超声波的应用。
典型问题与处理方法(一)简谐振动物体的各物理量的变化分析【例1】如图1为一单摆的振动图线,从图线上可以看出此质点做的是 振动,周期是秒,频率是 赫兹;摆长是米,振幅是 厘米;0.4秒时的位移是 厘米,0.6秒时的位移是 厘米;正向速度最大的时刻是 ;位移最大的时刻是 ; 时间内负向加速度在逐渐减小。
t/s 图2t/s 图1思维方法:如图2所示,_______________________________________(二)单摆与牛顿第二定律的综合问题【例1】在图3中,O 点悬一细长直杆,杆上穿着一个弹性小球A ,用长为L 的细线系着另一小球B ,上端也固定在O 点。
机械振动和机械波复习配套练习及单元测试j3
《机械振动、机械波》检测题一、本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.1.如图1所示,一轻质弹簧与质量为m 的物体组成弹簧振子,物体在同一条竖直直线上的A 、B 间做简谐振动,O 为平衡位置,C 为AO 的中点,已知OC=h ,振子的周期为T ,某时刻物体恰经过C 点并向上运动,则从此时刻开始的半个周期时间内下列不可能的是 ( ) A.重力做功2mghB.重力的冲量大小为mgT/2C.回复力做功为零D.回复力的冲量为零2.如图2所示是一弹簧振子在水平面内作简谐运动的x-t 图象,则振动系统在( )A .t l 和t 3时刻具有相同的动能和动量B .t 3和t 4时刻具有相同的势能和动量C .t l 和t 5时刻具有相同的加速度D .t 3和t 5时刻,振子所受回复力相等3.如图3所示,A 、B 分别为单摆做简谐振动时摆球的不同位置.其中,位置A 为摆球摆动的最高位置,虚线为过悬点的竖直线.以摆球最低位置为重力势能零点,则摆球在摆动过程中( )A .位于B 处时动能最大 B .位于A 处时势能最大C .在位置A 的势能大于在位置B 的动能D .在位置B 的机械能大于在位置A 的机械能 4.如图4所示,一列简谐横波沿x 轴正方向传播,从波传到x=5m 的M 点时开始计时,已知P 点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4s ,下面说法中正确的是 ( )A .这列波的波长是4mB .这列波的传播速度是10m/sC .质点Q (x=9m )经过0.5s 才第一次到达波峰D .M 点以后各质点开始振动时的方向都是向下5.如图5所示,劲度系数为k 的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端和质量为M 的容器放在光滑水平面上。
当容器位于0点时,弹簧为自然长度。
在0的上方有一滴管,容器每通过0点一次,就有质量为m 的一个液滴落入容器。
机械振动和机械波复习配套练习及单元测试j23
1 1990-2004高考物理试题机械振动和机械波1.(90全国)一物体在某行星表面受到的万有引力是它在地球表面受到的万有引力的1/4。
在地球上走得很准的摆钟搬到此行星上后,此钟的分针走一整圈所经历的时间实际上是A. 1/4小时B. 1/2小时C. 2小时D. 4小时2.(90全国)下图是一列简谐波在t=0时刻的波动图象.波的传播速度为2m/s ,则从t=0到t=2.5s 的时间内,质点M 通过的路程是 2.5 m ,位移是 0 m 。
3.(91全国)一列简谐波在x 轴上传播,波速为50m/s 。
已知t=0时刻的波形图象如图(1)所示,图中M 处的质点此时正经过平衡位置沿y 轴的正方向运动。
将t=0.5s 时的波形图象画在图(2)上(至少要画出一个波长)。
参考解答: (波形图象至少要画出一个波长,否则不给这3分.)4.(91三南)一简谐波沿x 轴正方向传播。
已知轴上x 1=0和x 2=1m 两处的振动图线分别如图(1)和图(2)所示。
又知此波的波长大于1m ,则此波的传播速度v= 333 m/s 。
5.(92全国)a 、b 是一条水平的绳上相距为l 的两点。
一列简谐横波沿绳传播,其波长等于l 32,当a 点经过平衡位置向上运动时,b 点A. 经过平衡位置向上运动B. 处于平衡位置上方位移最大处2C. 经过平衡位置向下运动D. 处于平衡位置下方位移最大处6.(92三南)一质点做简谐振动,其位移x 与时间t 的关系曲线如图。
由图可知A. 质点振动的频率是4赫B. 质点振动的振幅是2厘米C. 在t=3秒时,质点的速度为最大D. 在t=4秒时,质点所受的合外力为零7.(92三南)a 、b 是水平绳上的两点,相距42厘米.一列正弦横波沿此绳传播,传播方向从a 到b 每当a 点经过平衡位置向上运动时,b 点正好到达上方最大位移处。
此波的波长可能是A. 168厘米B. 84厘米C. 56厘米D. 24厘米8.(93全国)一列沿x 方向传播的横波,其振幅为A ,波长为λ,某一时刻波的图象如图所示。
机械振动和机械波复习配套练习及单元测试j18
高考物理总复习“机械振动和机械波”单元练习题本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题),满分100分,考试时间90分钟。
第I 卷(选择题 共10题 每题4分 共40分) 在下列各题的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的1.如图所示,在同一介质中传播的两列简谐波甲、乙在某时刻的图像。
已知此时甲波图像上质点a 振动方向上,乙波的质点b 振动方向向下,则错误的是:( )A.两列波传播方向相同B.两列波传播速度相同C.甲波波速是乙波波速的2倍D.乙波频率是甲波频率的2倍2.在北京调准的摆钟被带往下列各地后,对走时不准的调整措施正确的是( ) A .带往高山上走时变慢,重新校准应增大摆长 B .带往北极走时变快,重新校准应增大摆长 C .带往赤道走时变快,重新校准应增大摆长 D .带往月球走时变快,重新校准应缩短摆长 3.把一个筛子用四根弹簧支起来,筛子上装一个电动偏心轮,它每转一周给筛子一个驱动力,每次全振动用时2s ,在某电压下电动偏心轮转速是36r/min ,已知如果增大电压可以使偏心轮转速提高,增加筛子的质量,可以增大筛子的固有周期,那么,要使筛子的振幅增大,下列哪此做法正确( ) ①提高输入电压 ②降低输入电压 ③增加筛子质量 ④减少筛子质量A.①③B. ①④C. ②③D. ②④ 4.一列沿x 方向传播的横波,其振幅为A ,波长为λ,某一时刻波的图象如图所示。
在该时刻,某一质点的坐标为(λ,0),经过四分之一周期后,该质点的坐标为( )A.(5/4)λ,0B.λ ,-AC.λ,AD.(5/4)λ,A5.如图所示,在xy 平面内有一沿x 轴正 方向传播的简谐横波,波速为1m/s ,振幅为4cm ,频率为2.5Hz 。
在t =0时刻,P 点位于其平衡位置上方最大位移处,则距 P 为0.2米的Q 点( )A.在0.1s 时的位移是4cmB.在0.1s 时的速度最小C.在0.1s 时的速度向下D.在0到0.1s 时间内的路程是4cm6.在水平方向上做简谐运动的弹簧振子,其质量为m ,最大速率为v ,则 ( )A.从某时刻起,在半个周期,弹力做的功一定为22mvB .从某时刻起,在半个周期内,弹力做的功可能是零到22mv 之间的某一个值C .从某时刻算起,在半个周期内,弹力的冲量一定为零D. 从某时刻算起,在半个周期的时间内,弹力的冲量可能是2mv 与零之间的某一个值 7.卡车在水平道路上行驶,货物随车厢上下作简谐运动而不脱离底板,设向下为正方向,其振动图像如图所示,则货物对底板压力小于货物重力的时刻是 ( ) A.时刻t 1 B .时刻t 2 C .时刻t 4: D .无法确定8.如图所示为一列简谐横波沿x 轴传播在某时刻的波形图线,质点P 在该时刻的速度为v ,经过0.1s 该质点的速度仍为v ,再经过0.1s ,该质点的速度大小等于v 的大小而方向与v 的方向相反,关于波的传播方向和波速,下列叙述正确的是 ( ) A. 若波沿x 方向传播,波速为20cm /s B .若波沿x 方向传播,波速为10cm /s C .若波沿-x 方向传播,波速为30cm /s D. 若波沿-x 方向传播,波速为10 cm /s 9.一根水平的弹性细绳上,一上一下两个形状相同的正弦半波相向传播,某个时刻恰好完全叠合,如图所示,a 、b 、c 是细绳上三个质点,且b 是此刻波的正中点,则( )A .a 、b 、c 三质点此刻均在它们各自的平衡位置且振动速度为零B .a 质点此刻合运动的速度方向应是向下C .b 质点此刻有最大的振动加速度 D. c 质点此刻合运动的速度方向应是向上偏右 10.图中两单摆摆长相同,平衡时两摆球刚好接触。
机械振动和机械波复习配套练习及单元测试j20
机 械 振 动 练 习1、做简谐运动的物体,每次通过同一位置时,保持相同的物理量的是 ( )A .动能B .动量C .加速度D .速度2、如图,一个弹簧振子在光滑的水平面上A 、B 之间做简谐振动, 当振子经过最大位移处(B 点)时,有块胶泥落在它的顶部,并随其一起振动,那么后来的振动与原来相比较 ( )A 、振幅的大小不变B 加速度的最大值不变C 、速度的最大值变小D 势能的最大值不变3、有一个单摆,在竖直平面内做小摆角振动,周期为2秒。
如果从单摆向右运动通过平衡位置时开始计时,在t =1.4秒至t =1.5秒的过程中,摆球的: ( )A 、速度向右在增大,加速度向右在减小B 、速度向左在增大,加速度向左也在增大C 、速度向左在减小,加速度向右在增大D 、速度向右在减小,加速度向左也在减小4、如图所示,两木块A 和B 叠放在光滑水平面上,质量分别为m 和M ,A 与B 之间的最大静摩擦力为f ,B 与劲度系数为k 的轻质弹簧连接构成弹簧振子。
为使A 和B 在振动过程中不发生相对滑动,则 ()5、一根张紧的绳上挂几个单摆, 摆长分别为L 1=10厘米, L 2=40厘米, L 3=90厘米. 若在绳上加一个周期为0.4π秒的策动力, 则三个单摆中振幅最大的是: ( )A 、 L 1摆B 、 L 2摆C 、 L 3摆D 、无法判定.6、甲、乙两个单摆,摆球相同,摆长分别为L 1和L 2 将其悬挂起来, 等它们平衡时, 两个摆球的高度相同, 而且正好相切(相互之间无挤压).现将乙摆球稍微拉起, 然后释放.两球正碰时没有机械能损失,不计碰撞所经历的时间,它们连续相撞的时间间隔可能是: ( )A 、g L 1 πB 、g L 2πC 、g L 12πD 、gL 22π 7、一根弹簧原长为L 0, 挂一质量为m 的物体时伸长量为x ; 把它们共同套在一根水平光滑水平杆上组成弹簧振子, 当其振幅为A 时, 物体振动的最大加速度是: ( )A 、 Ag/L 0B 、Ag/xC 、g/AD 、L 0g/A.8、如图将小球甲、乙、丙(都可以视为质点)分别从A 、B 、C 三点由静止同时释放。
机械振动和机械波复习配套练习及单元测试j9
高中物理单元测试机械振动和机械波班级_______________ 姓名________________ 学号_________________一、单项选择题:(每小题3分,共45分)⒈质点做简谐运动时---------------------------------------------------------------------------( ) (A)加速度的大小与位移成正比,方向与位移的方向相反 (B)加速度的大小与位移成正比,方向与位移的方向相同 (C)速度的大小与位移成反比,方向与位移的方向相反 (D)速度的大小与位移成反比,方向与位移的方向相同⒉如图,弹簧振子在A 、B 之间做简谐运动,O 为平衡位置,则------------------( ) (A)当振子从O 向A 运动时,位移变小(B)当振子从A 向O 运动时,速度变大 (C)当振子从O 向B 运动时,加速度变小(D)当振子从B 向O 运动时,回复力变大⒊某一单摆的位移-)(A)振幅是0.20m(B)周期为1.25S (C)频率为1.0Hz (D)摆长为1.0m⒋将秒摆改装成频率为1Hz 的单摆,应采取的措施是-------------------------------( ) (A)摆球质量减为原来的一半 (B)振幅增为原来的2倍 (C)摆长增为原来的4倍 (D)摆长减为原来的1/4⒌卡车在水平路面上行驶,货物随车厢底板上下振动而不脱离底板,设货物做简谐运动,则货物对车厢底板压力最小的时刻是--------------------------------------------------( ) (A)货物通过平衡位置向上运动时 (B)货物通过平衡位置向下运动时 (C)货物向上达到最大位移时 (D)货物向下达到最大位移时⒍下列关于机械波的认识,正确的是----------------------------------------------------( ) (A)有波源就一定会形成机械波(B)介质中各质点的振动频率与波源的振动频率相同 (C)机械波向右传播时,处于波峰的质点也向右迁移(D)机械波向右传播时,右方的质点比左方的质点早一点振动⒎一列沿x 轴正方向传播的简谐横波,其振幅为A ,波长为λ,波源的振动周期为T ,某一时刻的波形图如图所示,在该时刻,某一质点的坐标为(λ,0),则经T/4后,该质点的坐标为----------------------------------------------------------------------------------( )(A)(5λ,0) (B)(λ,-A)(C)(λ,A) (D)(5λ/4,A)⒏如图,实线表示t 1时刻的波形图,虚线表示t 2=t 1+0.5(S)时刻的波形图,在Δt=0.5S 内波向前传播了2m ,则波的传播速度为---------------------------------------------------( ) (A)2m/s (B)4m/s (C)8m/s (D)12m/s⒐关于波的频率,下列说法中正确的是-------------------------------------------------( ) (A)波的频率由波源和介质共同决定 (B)波的频率与波速无关(C)波由一种介质传到另一种介质时,频率变大 (D)以上说法都不正确⒑超声波的频率范围是----------------------------------------------------------------------( ) (A)小于20Hz (B)大于20Hz (C)20∽20000Hz (D)大于20000Hz⒒如图为某一向右传播的横波在某时刻的波形图,则下列叙述中正确的是----( ) (A)经过半个周期,质点C 将运动到E 点处 (B)M 点和P 点的振动情况时刻相同(C)F 点比A 点先到达最低位置 (D)B 点和D 点的振动步调相反⒓对于公式v=λf ,理解正确的是--------------------------------------------------------( ) (A) v=λf 只适用于机械波(B)由v=λf 可知,当f 增大时,波速v 也增大(C) v 、λ、f 三个量中,对同一列波来说,在不同介质中传播时,保持不变的只有f (D)由v=λf 可知,空气中波长为2m 的声波比波长为4m 的声波传播速度小2倍⒔关于声波,下列说法中正确的是-------------------------------------------------------( ) (A)振动着的物体一定能产生声波 (B)声波在空气中传播时是纵波 (C)声波在固体中传播时是横波(D)声波的波长只取决于传播声波的介质⒕一列波由波源向周围扩展开去,则下列说法中不正确的是----------------------( ) (A)介质中各质点由近及远传播开去 (B)波源的振动形式由近及远传播开去 (C)波源的振动能量由近及远传播开去 (D)波源振动的有关信息由近及远传播开去⒖在波的传播方向上任意两个振动情况完全相同的质点间的距离是-------------( ) (A)波长的整数倍 (B)半波长的整数倍 (C)只可能是一个波长 (D)可能是半波长x/m二、填空题:(每空格3 分,共30分)⒈弹簧振子在振动过程中的两个极端位置(即弹簧压缩得最短和拉得最长)间的距离是5.0cm ,振动的频率是2.5Hz ,则它的振幅是____________cm ,2S 内振子通过的路程是____________cm 。
机械振动和机械波复习配套练习及单元测试j16
5.机械振动和波一:选择题【在每小题给出的四个选项中.有的小题只有一个选项正确。
有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分。
选不全的得2分。
选错或不选的得O分.】2.(南昌市2003—2004学年度高三第一次调研测试卷)关于波动,下列说法正确的是〖C〗A.多普勒效应是声波特有的现象B.光的偏振现象说明光是一种纵波C.电子束通过某一晶体窄缝时可能产生衍射图样D.相同频率的声波与无线电波相遇,一定产生干涉现象8. (南昌市2003—2004学年度高三第一次调研测试卷)如图所示,一列简谐波向右以8.0m/s 的速度传播,某一时刻沿波的传播方向上有a、b两质点,位移大小相等,方向相同。
以下说法正确的是〖B〗A.无论再经过多长时间,a、b两质点位移不可能大小相等、方向相反B。
再经过0.25s,a、b两质点位移第一次大小相等、方向相反C. 再经过1.0s,a、b两质点位移第—次大小相等、方向相反D.再经过1.5s,a、b两质点位移第一次大小相等、方向相反6.〖汕头市2004年普通高校招生模拟考试〗一定质量的理想气体,处在某一初始状态。
现要使它的温度经过一系列的状态变化后,回到初始温度,下列哪些过程可以实现?〖AD〗(A)先等压压缩,后等容增压(B)先等压压缩,后等容降压(C)先等容增压,后等压膨胀(D)先等容降压,后等压膨胀4.〖汕头市2004年普通高校招生模拟考试〗关于物体的内能,下列说法正确的是〖BC〗(A)相同质量的两种物体,升高相同的温度,内能增量一定相同(B)一定质量0ºC的水结成0ºC的冰,内能一定减少(C)一定质量气体吸收热量而体积保持不变,内能可能减小(D)一定质量的气体膨胀,它的内能一定减少2.〖汕头市2004年普通高校招生模拟考试〗如图所示,一端封闭的玻璃管开口向下竖直倒插在水银槽中,其位置保持固定。
已知封闭端内有少量空气。
若大气压强变小一些,则管中在水银槽水银面上方的水银柱高度h 和封闭端内空气的压强p 将如何变化?〖D 〗 (A )h 变小,p 变大 (B )h 变大,p 变大 (C )h 变大,p 变小 (D )h 变小,p 变小1.【2004年苏、锡、常、镇四市高三教学情况调查】下列说法中正确的是( B )(A)物体甲自发传递热量给物体乙,说明甲物体的内能一定比乙物体的内能大 (B)物体的温度越高,其分子的平均动能越大(C)因为能量守恒,所以“能源危机”是不可能发生的 (D)物体内能增加,一定是物体从外界吸收了热量 2.【2004年苏、锡、常、镇四市高三教学情况调查】关于气体的压强,下列说法正确的是( C )(A)气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的 (B)气体分子的平均速率增大,气体的压强一定增大(C)气体的压强等于器壁单位面积、单位时间所受气体分子冲量的大小 (D)当某一容器自由下落时,容器中气体的压强将变为零 6.【2004年苏、锡、常、镇四市高三教学情况调查】如图所示,沿x 轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200m /s ,下列说法中正确的是 ( BCD )(A)图示时刻质点b 的加速度将减小(B)从图示时刻开始,经过0.01s ,质点a 通过的路程为0.4m (C)若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象,则另一列波的频率为50Hz(D)若该波传播中遇到宽约4m 的障碍物能发生明显的衍射现象16. 〖四川省2004年高考适应性考试理科综合能力测试(物理部分)〗下列说法中正确的是(C )A. 内能大的物体一定会将内能转移一部分给内能小的物体B. 自然界中所进行的涉及热现象的宏观过程不一定都具有方向性C. 气体膨胀,气体的内能不一定减小D. 两个分子间的距离不断减小,其分子间的势能一定减小 19. 〖四川省2004年高考适应性考试理科综合能力测试(物理部分)〗将一个电动传感器接到计算机上,就可以测量快速变化的力,用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
振动和波复习与测试知识网络重难点聚焦1.简谐运动的公式和图象2.受迫振动共振3.波的图象及应用4.波的干涉、衍射、多普勒效应知识要点回扣知识点一——简谐运动1.简谐运动物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动。
2.简谐运动的三个特征简谐运动物体的受力特征:回复力F=-kx;简谐运动的运动特征:加速度a=-kx/m,变加速运动;简谐运动的能量特征:机械能转化及守恒。
3.描述简谐运动的物理量(1)位移x由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段,是矢量。
(2)振幅A振动物体离开平衡位置的最大距离,是标量,表示振动的强弱。
(3)周期T和频率f物体完成一次全振动所需的时间叫周期,而频率则等于单位时间内完成全振动的次数。
它们是表示振动快慢的物理量,二者互为倒数关系。
当T和f是由振动系统本身的性质决定(非受迫振动)时,则叫作固有周期和固有频率。
4.简谐运动的规律简谐运动涉及到的物理量较多,但都与简谐运动物体相对平衡位置的位移x存在直接或间接关系:如果弄清了上述关系,就很容易判断各物理量的变化情况。
具体来说,有以下几条规律:(1)在平衡位置:位移最小、回复力最小、加速度最小;速度最大、动能最大。
(2)在离开平衡位置最远时:位移最大、回复力最大、加速度最大;速度最小、动能最小。
(3)远离平衡位置的过程:位移x增大,回复力F增大,加速度a增大,加速度a与速度v反向,故v减小,动能减小。
(4)靠近平衡位置的过程:位移x减小,回复力F减小,加速度a减小,但加速度a与速度v同向,故v增大,动能增大。
(5)经过同一位置:位移、回复力、加速度、速率、动能一定相同,但速度不一定相同,方向可相反。
(6)在关于平衡位置对称的两个位置:位移、回复力、加速度大小相等,方向相反;速度的大小相等,方向也可相同,也可相反;动能、势能对应相等。
知识点二——单摆1.单摆的概念在细线的一端拴一个小球,另一端固定在悬点上,线的伸缩和质量可忽略,线长远大于球的直径,这样的装置叫单摆。
2.单摆的特点(1)单摆是实际摆的理想化,是一个理想模型,(2)单摆的回复力由重力沿圆弧方向的分力提供,除最高点外,摆球的回复力并不等于合外力。
(3)单摆的等时性,在振幅很小的情况下,单摆的振动周期与振幅、摆球的质量等无关,(4)当最大摆角很小时,单摆的振动是简谐运动,其振动周期。
3.关于单摆周期公式的几点说明(1) 从单摆周期公式可看出,单摆周期与振幅和摆球质量无关。
(2) 周期公式,摆长指悬点到小球重心的距离,重力加速度为单摆所在处的测量值。
(3)在有些振动系统中不一定是绳长,g也不一定为9.8 m/s2,因此出现了等效摆长和等效重力加速度的问题。
①等效摆长:摆长是指摆动圆弧的圆心到摆球重心的距离。
②等效重力加速度g':公式中的g由单摆所在空间位置和单摆系统的运动状态决定,在均匀场中g'值等于摆球静止在平衡位置时摆线的张力(视重)与摆球质量的比值。
4.单摆的应用(1)计时器(摆钟是靠调整摆长而改变周期,使摆钟与标准时间同步)(2)测重力加速度:知识点三——单摆测重力加速度1.摆长的计算,要用摆线长加小球半径。
2.周期的计算,做30~50次全振动的时间除以总次数,得到1个周期的时间,用这种方法可以减小测量误差。
3.实验数据的处理(1)公式法: 得到了摆长和周期T代入公式即可求出当地的重力加速度的值,为了减小误差,可以改变摆长,测量周期,得到g1、g2、g3,然后求平均值。
(2)利用图像处理: 由公式可以得出,因此对数据的处理可采用图象的方法,作出的图象,图象应是一条通过原点的直线,求出图线的斜率k,即可求得g值。
这样可以减小误差。
知识点四——简谐运动的能量和受迫振动1.振动能量对于两种典型的简谐运动——单摆和弹簧振子,其振动能量与振幅有关,振幅越大,能量越大。
简谐运动过程中动能和势能相互转化,机械能守恒。
物体做简谐运动时,其位移、回复力、加速度、速度等矢量都随时间做周期性变化,它们的变化周期就是简谐运动的周期T。
物体的动能和势能也随时间做周期性变化,其变化周期为T/2。
2.受迫振动和共振(1)受迫振动物体在周期性驱动力作用下的振动,其振动频率和固有频率无关,等于驱动力的频率;受迫振动是等幅振动,振动物体因克服摩擦或其它阻力做功而消耗振动的能量刚好由周期性的驱动力做功给予补充,维持其做等幅振动。
(2)共振在受迫振动中,驱动力的频率和物体的固有频率相等时,振幅最大,这种现象称为共振。
产生共振的条件:驱动力频率等于物体固有频率。
共振的应用:转速计、共振筛。
知识点四——机械波的形成和传播1.机械波的特点(1)每一质点都以它的平衡位置为中心做简谐运动;后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动。
(2)波传播的只是运动形式(振动)和振动能量,介质中的质点并不随波迁移。
2.机械振动和机械波的联系和区别有机械波必有机械振动,有机械振动不一定有机械波,但是已经形成的波跟波源无关,在波源停止振动时仍会继续传播,直到机械能耗尽后停止。
3.描述波的物理量(1)波长λ在波动中对平衡位置的位移总是相等的两个相邻质点间的距离等于一个波长。
在横波中两个相邻的波峰或相邻的波谷之间的距离等于一个波长,在纵波中两个相邻的疏部或相邻的密部之间的距离等于一个波长。
波长等于波在一个周期内向外传播的距离。
(2)周期T和频率f周期是指波在介质中传播一个波长所用的时间。
周期的倒数为波的频率。
波的频率就是质点的振动频率。
频率与介质无关,波从一种介质进入另一种介质,频率(周期)是不变的。
(3)波速v波速是指波传播的距离与传播这段距离所用时间的比值,是表示波传播快慢的物理量。
波速的大小由介质的性质决定,在不同的介质中,波速是不同的,在同一种介质的不同温度条件下波速也是不同的。
(4)波速和波长、频率、周期的关系:经过一个周期T,振动在介质中传播的距离等于一个波长λ,所以波速为知识点五——振动图象和波的图象1.振动图象和波的图象振动是一个质点随时间的推移而呈现的现象,波动是全部质点联合起来共同呈现的现象。
简谐运动和其引起的简谐波的振幅、频率相同,二者的图象有相同的正弦(余弦)曲线形状,但两图象是有本质区别的,如下表:振动图象波动图象研究对象一振动质点沿波传播方向所有质点研究内容一质点的位移随时间变化规律某时刻所有质点的空间分布规律图线一完整曲线占横坐标距离表示一个周期表示一个波长图线变化随时间推移图象延续,但已有形状不变随时间推移,图象沿传播方向平移2.图象的应用(1)根据简谐运动的规律,利用该图象可以得出以下判定:①振幅A、周期T以及各时刻振子的位置;②各时刻回复力、加速度、速度、位移的方向;③某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况;④某段时间内振子的路程。
(2) 根据机械波的产生和传播规律,利用该图象可以得出以下判定:①振幅A,波长λ以及该时刻各质点的位移和加速度的方向;②根据某一质点的振动方向可确定波的传播方向或根据波的传播方向确定某一质点的振动方向判断的基本规律是横波的形成与传播的特点,常用方法有:a、质点带动法:通过波的传播方向判断处波源的位置,在质点A靠近波源一侧附近(不超过)图象上找另一质点B,若质点B在A的上方,则A向上运动,若B在A的下方,则A向下运动。
即沿波的传播方向,后振动的质点总是追随先振动的质点来运动的。
B、微平移法:将波形曲线沿波的传播方向做微小平移,如图所示的P(Q)点,移动后它比原来的位置高(低)了,说明经过极短的一段时间它向上(下)运动了。
也可以用这些方法反过来由振动方向判断波的传播方向。
③已知波速v和波形,画出再经Δt时间的波形图:a、平移法:先算出经Δt时间波传播的距离Δx= vΔt,再把波形沿波的传播方向平移Δx即可。
因为波动图象的重复性,若知波长λ,则波形平移nλ时波形不变,当Δx =nλ+x时,可采取去整nλ留零x的方法,只需平移x即可,然后按正弦规律画出新波形。
B、特殊点法(若知周期T则更简单):在波形上找两特殊点,如过平衡位置的点和与它相邻的峰(谷)点,先确定这两点的振动方向,再看Δt=nT+t。
由于经nT波形不变,所以也采取去整nT留零t的方法,分别作出两特殊点经t后的位置,然后按正弦规律画出新波形。
知识点六——波特有的现象1.波的反射(1)波遇到障碍物会返回来继续传播的现象叫波的反射。
(2)波的反射规律a、入射线、法线、反射线在同一平面内,入射线与反射线分居法线两侧,反射角等于入射角,即i=i'。
b、反射波的波长、频率、波速都跟入射波的相等。
2.波的折射(1)波从一种介质射入另一种介质时,传播的方向会改变,这种现象叫波的折射。
(2)波的折射规律a、在波的折射中,波的频率不改变,折射波频率等于入射波频率。
折射波的波速、波长均发生改变。
b、入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度跟波在第二种介质中的速度之比,即:3.波的衍射(1)波绕过障碍物的现象叫做波的衍射。
(2)能够发生明显的衍射现象的条件是:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者跟波长相差不多。
4.波的干涉(1)波的叠加原理:在两列波重叠的区域,任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位移的矢量和。
(2)波的独立传播原理:在两列波重叠的区域,每一列波保持自己的特性互不干扰继续前进。
(3)波的干涉①产生稳定干涉现象的条件:两列机械波的频率必须相同、相差恒定。
②现象:在稳定的干涉区域内,振动加强点始终加强;振动减弱点始终减弱。
③判断振动最强点和振动最弱点的方法A、两列相干波的波峰与波峰(或波谷与波谷)相遇处是振动最强的地方,波峰与波谷(或波谷与波峰)相遇处是振动最弱的地方。
B、干涉区域内某点是振动最强点还是振动最弱点的充要条件:最强点:该点到两个波源的路程之差是波长的整数倍,即δ=nλ最弱点:该点到两个波源的路程之差是半波长的奇数倍,即④注意:两列相干波相遇并产生干涉现象时,振动加强的质点永远加强,振动减弱的质点永远减弱。
但是要注意振动加强的质点不是位移永远最大,而是振幅最大,振动减弱的质点不是位移永远最小,而是振幅最小。
5.多普勒效应(1)当波源或者接收者相对于介质运动时,接收者会发现波的频率发生了变化,这种现象叫多普勒效应。
(2)如果波源和观察者相对于介质都是静止的,那么观察者接收到的频率高于波源的频率。
当波源与观察者有相对运动时,如果二者相互接近,观察者接收到的频率增大;如果二者远离,观察者接收到的频率减小。
知识点七——声波1.声波:一切振动着发声的物体叫声源。
声源的振动在介质中的传播就是声波。
空气中的声波是纵波。
声波在空气中的传播速度约为340 m/s。
声波也能发生反射、干涉和衍射等波的特有现象。