机械波和机械振动习题

习题(一)

1．下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是（）

A．简谐振动的平衡位置一定是物体所受合外力为零的位置。

B．横波在介质中的传播速度由波源本身的性质决定。

C．当人向一个固定的声源跑去，人听到的音调变低了。

D．当声波从空气进入水中时，声波的频率不变，波长变长。

2．如图所示,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(摆角不超过5°),则下列说法中正确的是( )．

A．b摆发生振动,其余摆均不动

B．所有摆均以相同摆角振动

C．摆动过程中，b摆的振幅最大

D．摆动过程中，c摆的周期最大

3．某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝5sin

4t

（cm），则下列关于质点运动的说法中正确的是( )

A．质点做简谐运动的振幅为10cm B．质点做简谐运动的周期为4s

C．在t = 4 s时质点的速度最大D．在t = 4 s时质点的加速度最大

4．一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是()

A．质点振动频率是4 Hz

B．在10 s内质点经过的路程是20 cm

C．第4 s末质点的速度是零

D．在t＝1 s和t＝3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相同

5．振源以原点O为平衡位置,沿y轴方向做简谐运动,它激发的简谐波在x轴上沿正、负两个方向传播，在某一时刻沿x轴正向传播的波形如图所示，x轴负方向的波形未画出。在原点的左方有一质元P，从图示波形时刻开始，经过1/8周期,质元P所在的位置以及振动方向为( )

A．x轴下方,向上运动B．x轴下方,向下运动

C．x轴上方,向上运动D．x轴上方,向下运动

6．一弹簧振子做简谐振动，周期为T，则()

A．若t时刻和(t＋Δt)时刻振子运动位移的大小相等、方向相同，则Δt一定等于T的整数倍

B．若t时刻和(t＋Δt)时刻振子运动的速度的大小相等、方向相反，则Δt一定等于T/2的整数倍

C．若Δt＝T，则在t时刻和(t＋Δt)时刻振子运动的加速度一定相等

D．若Δt＝T/2，则在t时刻和(t＋Δt)时刻弹簧的长度一定相等

7．如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，

其波速为200 m/s ，下列说法中正确的是( )

A ．从图示时刻开始，经过0.01 s 质点a 通过的路程为0.4 m

B ．从图示时刻开始，质点b 比质点a 先到平衡位置

C ．若此波遇到另一列波并产生稳定的干涉条纹，则另一列波的频率为50 Hz

D ．若该波在传播中遇到宽约3.999 m 的障碍物能发生明显的衍射现象

8．如图所示，S 1、S 2是振幅均为A 的两个水波波源，某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示．则下列说法中正确的是( )

A ．两列波在相遇区域发生干涉

B ．两列波在相遇区域内发生叠加

C ．此时各点的位移是：x A ＝0，x B ＝－2A ，x C ＝2A

D ．A 处振动始终减弱，B 、C 处振动始终加强

9．如图所示,实线是沿x 轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图,虚线是这列波在t=0．2 s 时刻的波形图．已知该波的波速是0．8 m/s,则下列说法正确的是 ( ) A ．这列波的波长是14 cm B ．这列波的周期是0．125 s

C ．这列波可能是沿x 轴正方向传播的

D ．t=0时,x=4 cm 处的质点速度沿y 轴负方向

10.如图均匀小球做单摆运动，平衡位置为O 点，AB 为最大位移处，MN 关于O 点对称。则下列说法错误的是（ ）

A. 小球受重力、绳子拉力和回复力。

B. 小球所受的合外力就是单摆的回复力

C. 小球在O 点时合外力为0

D. 小球经过M 点的振幅与小球在N 的振幅 大小相等、方向相反。

E. 小球在AB 两点不受绳子拉力。

11．一列简谐横波沿x 轴正方向传播，某一时刻的波形图如图所示，此时质点P 、S 跟质点Q 、R 的振动位移大小相等、方向相反．由图可知，在此后的任一时刻( )

A ．质点P 和S 的振动加速度大小和方向总相同

B ．质点P 和Q 的振动位移大小总相同、方向总相反

C ．质点P 和S 的振动速度大小和方向总相同

D ．质点P 和R 的振动加速度大小总相同、方向总相反

12．如图所示为一列在均匀介质中沿x 轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为2 m /s .则以下说法正确的是( )

A ．质点P 此时刻的振动方向沿y 轴负方向

B ．P 点振幅比Q 点振幅小

A

B

M

N

C．经过Δt＝4 s，质点P将向右移动8 m

D．经过Δt＝4 s，质点Q通过的路程是0.4 m

13．介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点()

A．它的振动速度等于波的传播速度

B．它的振动方向一定垂直于波的传播方向

C．它在一个周期内走过的路程等于一个波长

D．它的振动频率等于波源的振动频率

14．振源A带动细绳上各点上下做简谐运动，t＝0时刻绳上形成的波形如图所示．规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向，则P点的振动图象是图中的()

A B C D

15．如左图所示，一条水平张紧的弹性长绳上有等间距的Q′、P′、O、P、Q质点，相邻两质点间距离为1 m, t＝0时刻质点O从平衡位置开始沿y轴正方向振动，并产生分别向左向右传播的简谐横波，质点O振动图象如右图所示，当质点O第一次达到正方向最大位移时刻，质点P刚开始振动，则下列说法正确的是() A．这列波的波长为2 m，传播速度为2 m/s

B．当质点Q′第二次达到正向最大位移时，质点O已经走过35 cm路程

C．t＝3 s时，质点P、P′均在平衡位置且向上运动

D．t＝2 s时，质点P位于波峰，质点P′则位于波谷

16. 一列简谐横波沿x轴传播，如图X28－7

的传播速度大小可能为()

A．30 m/s B．20 m/s

C．15 m/s D．5 m/s

17．简谐横波某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的

振动图象如图乙所示．

(1)若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则该波所遇

到的波的频率为多少？

(2)若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸应

满足什么条件？

(3)从该时刻起，再经过Δt＝0．4 s，P质点通过的路程和波传播的距离分别为多少？

(4)若t＝0时振动刚刚传到A点，从该时刻起再经多长时间图甲中横坐标为45 m的质点(未画出)第二次位于波峰？

1．[2011·江苏物理卷] 将一劲度系数为k的轻质弹簧竖直悬挂，下端系上质量为m的物块．将物块向下拉离平衡位置后松开，物块上下做简谐运动，其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长

的单摆周期．请由单摆的周期公式推算出该物块做简谐运动的周期T.

【解析】单摆周期公式T＝2πl

g，且kl＝mg