高二物理简谐运动的图象试题
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高二物理简谐运动的图象试题
1.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象。
从
该时刻起
A.经过0.35 s时,质点Q距平衡位置的距离等于质点P距平衡位置的距离
B.经过0.25 s时,质点Q的加速度大于质点P的加速度
C.经过0.15 s,波沿x轴的正方向传播了3 m
D.经过0.1 s时,质点Q的运动方向沿y轴正方向
【答案】C
【解析】由图,此时P向下运动,Q点向上运动.T=0.2s,经过t=0.35s=时,P点到达波峰,
Q点到达平衡位置下方,但未到波谷,质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离,
故A错误;经过时,P点到达波谷,Q点到达平衡位置上方,但未到波峰,质点Q
的加速度小于质点P的加速度,故B错误;因波沿x轴的正方向传播,,则波速
,则经过0.15s,波传播距离,故C正确;,质点Q的运动方
向沿y轴负方向,故D错误。
【考点】考查了横波图像,简谐振动图像,波长、频率和波速的关系.
=0时刻A、B开始2.如下图所示,在一条直线上两个振动源A、B相距6m,振动频率相等.t
振动,且都只振动一个周期,振幅相等,振动图象A为甲,B为乙.若A向右传播的波与B向左=0.3s时相遇,则()
传播的波在t
1
A.两列波在A、B间的传播速度大小均为10m/s
B.两列波的波长都是4m
C.在两列波相遇过程中,中点C为振动加强点
D.t
=0.7s时刻B点经过平衡位置且振动方向向下
2
【答案】A
【解析】两列波的频率相同,所以在同种介质中的速度相等,又由两列波经t=0.3s相遇且可知速度,故选项A正确;由振动图像可知周期T=0.2s,所以波长,故选项B错误;C点到振源的路程差,又因为两个振源的振动情况相反,所以两列波在C
点相遇时振动相互减弱,故选项C错误;时刻,由图像乙可知B位于平衡位置向y
正方向运动,故选项D错误.
【考点】振动图像;波的传播.
3.一个质点做简谐运动的图像如图示,下列叙述中正确的是().
A.质点的振动频率为4 Hz
B.在10 s内质点经过的路程为20 cm
C.在5 s末,质点做简谐运动的相位为π
D.t=1.5 s和t=4.5 s两时刻质点的位移大小相等,都是cm
【答案】BD
【解析】由振动图像可直接得到周期T=4 s,频率f==0.25 Hz,故选项A是错误的.一个周
期内做简谐运动的质点经过的路程是4A=8 cm,10 s为2.5个周期,故质点经过的路程为20 cm,
)=0.02sin m.当t=5 s时,
选项B是正确的.由图像知位移与时间的关系为x=Asin(ωt+φ
=×5=π,故C不正确.在1.5 s和4.5 s两时刻,质点位移相同,由位移与时
其相位ωt+φ
间关系式得x=0.02 sin m=cm,故D正确.
4.如图所示为一列简谐波在某一时刻的波形图,以下判断正确的是
().
A.B、C两质点的振幅相同
B.C、E两质点的平衡位置间的距离为半个波长
C.A、C两质点的位移相同
D.波在A、B两质点间传播的时间为周期
【答案】ABD
【解析】简谐波中各质点的振幅都是相同的,A正确.C、E的振动情况始终相反,因此B正确,同理可判断C不正确.由v==可知,D正确.
5.图中给出某一时刻t的平面简谐波的图象和x=1.0m处的质元的振动图象,关于这列波的波速v、传播方向和时刻t可能是()
A.v=1.0m/s,t=0B.v=1.0m/s,t=6s
C.t=3s,波向x正方向传播D.t=5s,波向x正方向传播
【答案】D
【解析】由图中读出该波的波长,周期T=12s,波速v=1m/s;由振动图像可知t=0和t=6s
两个时刻,在x=1.0m处的质元都在平衡位置,t=3s时质元在最高点,而由波动图像可看出t时
刻x=1.0m处的质元的位移为2cm,所以ABC错误;由振动图像可知只有当t=5s时,x=1.0m处
的质元的位移为2cm,振动方向向下,所以由波动图像可知波向x正方向传播,D选项正确。
【考点】振动图像和波动图像;质点的振动方向的判断方法。
6.波速均为v=2m/s的甲、乙两列简谐横波都沿x轴正方向传播,某时刻波的图象分别如图所示,其中P、Q处的质点均处于波峰。
关于这两列波,下列说法正确的是
A.从图示的时刻开始,P处质点比Q处质点先回平衡位置
B.从图示的时刻开始,经过1.0s,Q质点通过的位移为2m
C.甲波中的M处质点比P处质点先回平衡位置
D.如果这两列波相遇可能产生稳定的干涉图样
【答案】 A
【解析】由图知,,由解得,所以P、Q经1/4T回到平衡位置,
所以从图示的时刻开始,P处质点比Q处质点先回平衡位置,A选项正确;从图示的时刻开始,
经过1.0s,Q质点运动了1/4T的时间,Q质点通过的位移大小为0.10m,所以B选项错误,甲简
谐横波沿x轴正方向传播,M处质点的振动方向向上,所以M处质点回到平衡位置的时间大于
1/4T,所以C选项错误;由于两列波的周期不相等,所以频率也不相等,故此这两列波相遇不能
产生稳定的干涉图样,D选项错误。
【考点】机械波周期,波长,波速三者的关系
7.一个质点做简谐运动的图象如图所示,下述正确的是()
A.质点振动频率为4 Hz
B.在10 s内质点经过的路程是20 cm
C.在5 s末,速度为零,加速度最大
D.t=1.5s和t=4.5s两时刻质点的位移大小相等,都是cm
【答案】BCD
【解析】简谐振动的振幅是指质点离开平衡位置的最大距离,由振动图象直接可得A=2 cm。
从
图中可以看出振动周期为T=4 s,因此振动频率f==0.25 Hz,所以A选项错误。
;在10
s(即2.5个周期)内质点通过的路程为2.5×4A=2.5×4×2 cm=20 cm,所以B选项正确;质点在t
=1.5 s和t=4.5 s两时刻时,由正弦图象的规律可知质点均处在距离平衡位置A=cm的
地方,所以D对。
在5 s末,在最大位移处,所以速度为零,加速度最大,C对
【考点】机械振动
点评:本题考查了质点机械振动时质点的速度,位移等的判断。
8.如图所示分别为一列横波在某一时刻的图像和在x=6m处的质点从该时刻开始计时的振动图像,则这列波( ).
A.沿x轴的正方向传播B.沿x轴的负方向传播
C.波速为100m/s D.波速为2.5m/s
【答案】BC
【解析】根据波动图象可求波长为8m,根据振动图象可求振动周期为0.08s,所以波速为
100m/s,C对。
根据振动图象,该时刻的x=6处的振动方向为向上,根据同侧法即可判断波应该向左传播,B正确。
【考点】机械波与机械振动
点评:本题考查了机械波和机械振动的区别与联系,通过机械振动的图像可以判断质点的振动方向,利用同侧法判断机械波传播方向。
9.已知一列简谐波在x轴上沿x正方向传播,原点O的振动图线如图(a)所示,t时刻的波形图线如图 (b)所示,则t′=t+1.5s时刻的波形图线可能是图中的( )
【答案】C
【解析】从a图中可以得出该波的振动周期为,所以,即又振动了
t时刻O点处的质点处于正向最大振幅处,并且要向下振动,所以过后质点位于平衡位置向上振动,x=1m处的质点,在t时刻处于平衡位置向上振动,所以过后质点位于波谷,故只有
选项C可能,
故选C
【考点】考查了横波图像,振动图像
点评:做本题的关键是计算出1.5s等于多少周期,
10.一弹簧振子做简谐运动,其振动图象如图,在0.2s到0.3s的这段时间内振子的运动情况是()
①沿x轴正方向运动,且速度不断增大
②沿x轴负方向运动,且速度不断减小
③沿x轴正方向运动,且加速度不断增大
④沿x轴正方向运动,且加速度不断减小
A.①③B.①④C.②③D.②④
【答案】B
【解析】在0.2s到0.3s的这段时间内振子位x轴负方向,正向x正方向运动,位移在减小,所以加速度在减小,速度在增大,故①④正确,②③错误
【考点】考查了对振动图像的理解
点评:靠近平衡位置,振子的速度在增大,加速度在减小,
11.如图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
时刻具有相同的势能
B.t
3和t
4
时刻具有相同的势能和速度
C.t
l 和t
5
时刻具有相同的加速度
D.t
2和t
3
时刻,振子的位移均为正向
【答案】ABD
【解析】t
l 和t
3
时刻位移相同,根据公式可得弹簧振子具有的势能相等,A正确;t
3
和t
4
时刻,位移大小相等,方向相反,则势能相等,速度均向负方向,B正确;t
l 和t
5
时刻加速度方向
相反,C错误;简谐振动的位移从平衡位置指向两端,故从t
2到t
3
内的任一时刻振子的位移均为
正值,D正确。
故选ABD
【考点】简谐运动的振动图象;
点评:掌握振子在同一条位置和在两个关于平衡点对称的位置时:速度,位移,加速度的关系,
以及“爬坡法”判断速度方向的方法是解决这类题的关键.具体做题时可画一条直线,把各个时刻
在线上标一下更容易找关系.
12.如图甲所示是一个单摆振动的情形,O是它的平衡位置,B、C是摆球所能到达的最远位
置.设摆球向右方向运动为正方向.图乙所示是这个单摆的振动图象.根据图象回答:()
(1)单摆振动的频率是多大?
(2)若当地的重力加速度为10 m/s2,试求这个摆的摆长是多少?
(3)如果摆球在B处绳上拉力F
1=1.01N,在O处绳上拉力F
2
=0.995N,则摆球质量是多少?
【答案】(1) 1.25 Hz (2) 0.16 m (3) m=0.1kg
【解析】(1)由图乙可知T=0.8 s 则f==1.25 Hz (3分)
(2)由T=2π,得:l=="0.16" m. (3分)
(3)在B点,沿绳子方向平衡,,(1分)
在0点有:,(2分)
从B点到O点根据机械能守恒有:,(2分)
联立可得摆球质量m=0.1kg,(1分)
【考点】用单摆测定重力加速度;简谐运动的振动图象.
点评:本题考查基本的读图能力.对于简谐运动的图象,表示是振动质点相对于平衡位置的位移随时间的变化情况,可直接读出周期、振幅和速度、加速度的方向及其变化情况.
13.一个弹簧振子沿x轴做简谐运动,取平衡位置O为x轴坐标原点。
从某时刻开始计时,经过二分之一周期,振子具有沿x轴正方向的最大加速度。
能正确反映振子位移x与时间t关系的图像是
【答案】D
【解析】弹簧振子的回复力:F=-kx,加速度,故有;经周期振子具有正方向的
最大加速度,振子有负方向的最大位移,所以开始位置振子有正方向的最大位移,所以D图和题意相符合。
故选D
【考点】振动图像
点评:振子在振动的过程中,在平衡位置加速度为零,此时速度最大;在最大位移处,加速度最大,速度为零,加速度与位移方向相反,有正向最大加速度是有最大负向位移,有负向最大加速度是有最大正向位移。
14.一水平弹簧振子做简谐运动,其位移和时间关系如图所示.求:
(1) 该弹簧振子做简谐运动的周期是多少;
(2)t=0.5×10-2 s时的位移;
(3)从t=0到t=2.5×10-2 s的时间内,质点的路程、位移大小。
【答案】(1)T=2×10-2 s(2)0(3)s=10cm x=0
【解析】(1)本题图为振动图像,从图像上来看振动周期为0.02s
(2)从振动图象上可以读出,0.005s时,其振动位移为0.
(3)从t=0到t=2.5×10-2 s,相当于1.25T,每个周期质点的路程为4A,所以总路程为
经过1.25T,振子正好回到平衡位置,所以位移为零。
【考点】简谐振动
点评:本题考查了通过简谐振动图像来判断振子的具体运动情况。
简谐振动这一类问题都需要注意周期性导致的多解。
15.一列横波在x轴上传播,图甲为t=1.0 s时的波动图象,图乙为介质中质点P的振动图
象.下列说法正确的是()
A.质点P在1.0 s内路程为0.4 cm
B.质点P在1.0 s内沿x轴负方向移动4 m
C.波沿x轴正方向传播,波速为4.0 m/s
D.波沿x轴负方向传播,波速为4.0 m/s
【答案】D
【解析】根据甲的波动图象可知,波长为4m,根据乙图的振动图像可知,振动周期为1s,所以波速为4m/s。
根据同侧法可以判断,该机械波向负方向传播,即D正确。
由于机械波一个全振动内,质点的振动幅度为振幅的4倍,所以路程应该为0.8cm,所以A错。
但无论如何,机械波都不会随波迁移,B错。
【考点】机械波与机械振动
点评:本题考查了机械波与机械振动的相互关系,通过两者正好可以分别得到机械波的传播的波长以及周期,从而求解。
16.一质点做简谐运动的振动图象如图所示,质点在哪两段时间内的速度与加速度方向相同()A.0~0.3s和0.3~0.6s B.0.6~0.9s和0.9~1.2s
C.0~0.3s和0.9~1.2s D.0.3~0.6s和0.9~1.2s
【答案】D
【解析】在0~0.3s时间内,质点的速度沿正方向,加速度方向与位移方向相反,沿负方向,则速度方向与加速度方向相反.在0.3s~0.6s时间内,质点的速度和加速度方向均沿负方向,两者方向相同.在0.6S~0.9s时间内,质点的速度沿负方向,加速度方向沿正方向,两者方向相反.在0.9s~1.2s时间内,质点的速度和加速度均沿正方向,两者方向相同.故选D
【考点】考查了振动图像
点评:根据简谐运动的图象直接读出速度方向、加速度方向,以及它们大小的变化情况是基本能力,要掌握速度、加速度与位移之间的关系进行分析.
17.一单摆做小角度摆动,其振动图象如图,以下说法正确的是( )
时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最小
A.t
1
时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最小
B.t
2
时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最大
C.t
3
时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最大
D.t
4
【答案】D
【解析】在t1时刻,摆球运动到最大位移处,速度为零,此时拉力与重力的分力之和提供向心力,因此拉力最小,A错;在t2时刻摆球运动到平衡位置,速度最大,拉力最大,同理判断t3和t4
时刻,可知BC错;D对;故选D
【考点】考查振动图像
点评:本题难度较小,在平衡位置速度最大,绳子的拉力和重力沿切线方向的分力提供回复力,
沿半径方向上的合力提供向心力
18.(16分)如图甲是某简谐横波在t=0时刻的图像,如图乙是A点的振动图像,试求:
(1)A点的振幅多大、此时振动的方向如何?
(2)该波的波长和振动频率。
(3)该波的波速的大小及方向如何?
【答案】(1)A点的振幅5cm、此时振动的方向向上(2)(3)沿x轴负向
传播。
【解析】(1)A点的振幅5cm、(2分)
此时振动的方向向上(2分)
(2)由图可知:该波波长为(2分)
介质质点振动周期为(2分)
该波的振幅为5cm
则该波频为:(2分)
(3)(3分)
根据A质点的振动可知波的传播方向为沿x轴负向传播。
(3分)
步骤不一样,酌情给分
本题考查机械波的波速与周期频率的关系,由“前代后,后跟前”的规律可判断质点的振动方向,
由波形图可直接读出波长,由公式可求得波速大小
19.一质点做简谐运动的振动图象如图所示,质点的速度与加速度方向相同的时间段是
A.0~0.3 s B.0.3~0.9 s
C.0.6~0.9 s D.0.9~1.2 s
【答案】D
【解析】本题考查的是简谐运动的振动规律问题,质点的速度与加速度方向相同的时间段0.3~
0.6 s 、0.9~1.2 s,都指向平衡位置,D正确;
20.关于波动下列说法正确的是()
A.波不但传递能量,还能传递信息
B.质点振动的方向总是垂直于波的传播方向
C.没有机械波就没有机械振动
D.波传播的速度和质点振动速度相同
【答案】A
【解析】在纵波中质点振动的方向可能与的传播方向相同,B错;机械波形成的两个条件是机械振动和介质,所以没有机械波的时候可能有机械振动,C错;波传播的速度和质点振动速度毫无关系,D错;
21. P、Q是一列简谐横波中的质点,相距30m,各自的振动图象如图所示.
(1)此列波的频率f=________Hz.
(2)如果P比Q离波源近,且P与Q间距离小于1个波长,那么波长λ=________m,波速v=________m/s.
【答案】(1)0.25(2)4010
【解析】(1)该波的周期为4s,频率(2)P的振动传播到Q点需要,两点距离为四分之三个波长,所以波长为40m,波速
22.一质点做简谐运动的图象如图所示,下列说法正确的是
A.质点运动频率是4Hz
B.在10s要内质点经过的路程是20cm
C.第4s末质点的速度是零
D.在t=1s和t=3s两时刻,质点位移大小相等、方向相同
【答案】B
【解析】周期为4s,频率为0.25Hz,A错;在10s内质点完成2.5个全振动,路程为
10A=20cm,B对;第4s末质点在平衡位置,速度最大,C错;在t=1s和t=3s两时刻,质点位移大小相等、方向相反,D错;
23.一简谐横波在x轴上传播,某时刻的波形如图所示,已知此时质点F沿y轴负方向运动,则()
A.此波向x轴负方向传播
B.质点D此时向下运动
C.质点E的振幅为零
D.质点B将比C先回到平衡位置
【答案】AB
【解析】因为F点沿Y轴负方向运动,根据走坡法可得此波沿x轴负方向运动,A正确,此刻D
点正向下运动,B正确,质点E此时刻虽然在平衡位置,当其振动振幅不为零,C错误,B点此刻正向波峰运动,回到平衡位置的时间大于四分之一周期,而C点处于波峰,回到平衡位置的时间为四分之一周期,所以D错误。
24.一个质点做简谐振动的图象如图所示,下列说法中正确的是()
A.质点的振动频率为4Hz;
B.在10s内质点经过的路程是20cm;
C.在5s末,速度为零,加速度最大;
D.t=1.5s和4.5s末的两时刻质点的速度相同.
【答案】BC
【解析】根据图像可得,质点做简谐运动的周期为4s,所以振动频率为0.25HZ,A错误,在
10s内质点振动了2.5个周期,一个周期的路程为4A,即8cm,所以质点在10内的路程为
20cm,B正确。
在5s末,质点位移正向最大振幅处,所以此刻质点的速度为零,加速度最大,C正确,在t=1.5s时质点的速度方向向下振动,在t=4.5s末时质点的速度方向向上振动,因为位移相同所以速度大小相同,但方向不同,D错误。
25.一列简谐波在均匀介质中传播,从波源的振动传播到b点时开始计时,图甲所示为t=0.25 s 时刻介质中的波动图象,图乙为b点从t=0 s开始计时的振动图象,
求:(1)这列简谐波的传播方向;
=0.25 s时刻,质点O的速度方向;
(2)t
1
(3)质点做简谐运动的频率;
(4)简谐波传播速度的大小.
【答案】(1) 向x轴负方向传(2) y轴正方向(3) (3) 2 Hz (4) 8 m/s.
【解析】(1)由题图乙,b点在0.25 s时速度方向向下,故波向x轴负方向传播------(1分)
(2)O点:y轴正方向 ------------(1分)
(3)由题图乙知T=0.5 s ------------(1分)
故 f==2 Hz ------------(1分)
(4)由题图甲知λ=4 m. ------------(1分)
故v==8 m/s. ------------(1分)
本题考查机械波的波动图像和振动图像,根据前代后后跟前可判断波的传播方向,由振动图像可直接读出周期,波动图像中可直接读出波长,由公式v=可求出波速
26.机械横波某时刻的波形图如图所示,波沿x轴正方向传播,质点p的坐标x=0.32m.从此
时刻开始计时.问:
①若每间隔最小时间0.4 s重复出现波形图.求波速?
②若p点经0.4 s到达平衡位置.求波速?
【答案】①2(m/s) ②0.8+n (m/s) (n=0,1,2,3,…)
【解析】①依题意:周期T=0.4s,波速v= = ="2(m/s)" …………………2分
②波沿x轴正方向传播.若p点恰好第一次到达平衡位置则Δx=0.32m
由周期性可知波传播的可能距离Δx=(0.32+ n)m (n=0,1,2,3,…) ……………4分
可能波速v= = =0.8+n (m/s) (n=0,1,2,3,…) …………2分
本题考查机械波的形成,由图像读出波长,根据公式求出波速,距离P点左边的平衡位置传播到
P点时P点振动到平衡位置,由于机械波的重复性造成了多解
27.如图为某简谐运动图象,若t=0时,质点正经过O点向b运动,则下列说法正确的是
A.质点在0.7 s时的位移方向向左,且正在远离平衡位置运动
B.质点在1.5 s时的位移最大,方向向左,在1.75 s时,位移为1 cm
C.质点在1.2 s到1.4 s过程中,质点的位移在增加,方向向左
D.质点从1.6 s到1.8 s时间内,质点的位移正在增大,方向向右
【答案】C
【解析】由图象知,周期为2s。
简谐运动的位移总是从平衡位置提向两端,当质点在0.7 s时,
处于平衡位置的右边,则位移方向向右,向平衡位置运动,A错误;质点在1.5 s时处于负最大
位置,位移最大,方向向左,质点从a→O运动,速度逐渐变大,则前0.25 s运动的位移小于后0.25 s,故位移大于1 cm,B错误;质点在1.2 s到1.4 s过程中,质点从O→a运动,位移增加,方向向左,C正确;质点从1.6 s到1.8 s时间内,质点从a→O运动,位移减小,方向向左,D
错误。
28.将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力,如图所示,(甲)图中O点为单摆的悬点,现将小球(可视为质点)拉到A点,此时细线处于张紧状态,释放摆球,则摆球在竖直平面内的ABC
之间来回摆动,其中B点为运动中最低位置, ∠AOB =∠COB=α, α小于10°且是未知量.图(乙)表示
由计算机得到细线对摆球的拉力大小F随时间变化的曲线,且图中t =0时刻为摆球从A点开始运
动的时刻,根据力学规律和题中信息(g取10 m/s2)求:
(1)单摆的周期和摆长;
(2)摆球的质量;
(3)摆动过程中的最大速度.
【答案】①T=0.4 1.256(S) L=0.4m
②0.05kg ③0.283m/s
【解析】分析:小球运动到最低点时,绳子的拉力最大,在一个周期内两次经过最低点,根据该
规律,求出单摆的周期.再根据单摆的周期公式T=2π求出摆长.
解答:解:(1)小球在一个周期内两次经过最低点,从图象上可以得出,单摆的周期为0.4πs.根据周期公式T=2π得,L=m=0.4m.
故答案为:0.4π,0.4.
(2) 、(3)在A点,沿绳子方向平衡,,在B点有:
,从A点到B点根据机械能守恒有:,联立可得摆球质量m=0.05kg,摆动过程中的最大速度
点评:解决本题的关键掌握单摆的周期公式T=2π,以及知道单摆在一个周期内的运动规律.29.下图中给出某一时刻t的平面简谐波的图象和x=1.0 m处的质元的振动图象,关于这列波的波
速v、传播方向和时刻t可能是()
A. v=1m/s,t=0s B. v=1m/s,t="6" s
C. t=1s,波向x轴负方向传播
D. t=5s,波向x负方向传播
【答案】C
【解析】由图可知波长,周期T=12s,波速,x=1.0 m处的质元的振动图像,可知t时刻振动方向向上,根据“下坡向上”可知波沿x轴负方向传播,,故可知正确选项为C
30.如图中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线,经过0.05s后, 其波形如图中虚线所示, 求
【1】波沿X轴正方向传播时波的传播速度?
【答案】见解析
【2】波沿X轴负方向传播时波的传播速度?
【答案】见解析
31.右图为某物体做简谐运动的图象,在所画曲线的范围内,下列说法正确的是:
A.0s、0.2s、0.6s、0.8s、1.0s、1.2s、1.4s时刻物体的回复力与0.4s时刻的回复力相同
B.0.6s、1.2s、1.4s时刻物体的速度与0.4s时刻的速度相同
C.0s、0.2s、0.6s、0.8s、1.0s、1.2s、1.4s时刻物体的动能与0.4s时刻的动能相同
D.0s、0.2s、0.6s、0.8s、1.0s、1.2s、1.4s时刻物体的加速度与0.4s时刻的加速度相同
【答案】C
【解析】根据简谐运动的对称性:
0s、0.2s、0.6s、0.8s、1.0s、1.2s、1.4s时刻物体的回复力与0.4s时刻的回复力大小相等,方
向有的相同有的相反,都指向平衡位置,所以A错;
0.6s、1.2s、1.4s时刻物体的速度与0.4s时刻的速度大小相等,方向有的相同,有的相反,B错;0s、0.2s、0.6s、0.8s、1.0s、1.2s、1.4s时刻因为物体的速度大小相等,动能没有方向,所以
动能与0.4s时刻的动能相同,C对;
0s、0.2s、0.6s、0.8s、1.0s、1.2s、1.4s时刻物体的加速度与0.4s时刻的加速度大小相等,方
向相反,都指向平衡位置,所以D错;
故答案选C.
32.如图所示实线和虚线分别是同一个单摆在A、B两个大小相同的星球表面的振动图象,其中实线是A星球上的,虚线是B星球上的,则两星球的平均密度∶是( )
A.1∶2 B.∶1 C.8∶1 D.4∶1
【答案】D
【解析】单摆周期,可得:,
星球平均密度,平均密度之比:
33.如图为一单摆做简谐运动的图象,在0.1~0.2s这段时间内()
A.物体的回复力逐渐减小B.物体的速度逐渐减小
C.物体的位移逐渐减小D.物体的势能逐渐减小
【答案】ACD
【解析】单摆在0.1~0.2s这段时间内,正在从正向最大位移相平衡位置运动,所以物体的回复
力逐渐减小,故A正确
速度逐渐增大,故B错误
位移逐渐减小,故C正确
势能逐渐减小,故D正确
故选ACD
34.一质点做简谐运动的振动图象如图2所示,质点在哪两段时间内的速度与加速度方向相同[ ]
A.0~0.3s和0.3~0.6s B.0.6~0.9s和0.9~1.2s
C.0~0.3s和0.9~1.2s D.0.3~0.6s和0.9~1.2s
【答案】D
【解析】0~0.3s质点向正方向运动,加速度指向平衡位置(负方向),0.3~0.6s质点向负方向运动,加速度指向平衡位置(负方向),故A错误
0.6~0.9s质点向负方向运动,加速度指向平衡位置(正方向),0.9~1.2s质点向正方向运动,加速度指向平衡位置(正方向),故B错误
0~0.3s质点向正方向运动,加速度指向平衡位置(负方向),0.9~1.2s质点向正方向运动,加速度指向平衡位置(正方向),故C错误
0.3~0.6s质点向负方向运动,加速度指向平衡位置(负方向),0.9~1.2s质点向正方向运动,加速度指向平衡位置(正方向),故D正确
故选D
35.如图是一列沿水平方向向右传播的横波波源的振动图象已振动了6秒,若波速是12m/s,波源在右侧坐标系的原点,求;(1)这列波波长。
(2)试在右侧坐标系中画出这列波在t=8S时的波形曲线?(标出坐标轴的物理量、单位、数值)
【答案】(1)由图知:T=4秒…………………………1分
………………3分
(2)(6分)
【解析】略
36.甲、乙两弹簧振子,振动图象如图所示,则可知()
A.两弹簧振子完全相同
B.两弹簧振子所受回复力最大值之比
C.振子甲速度为零时,振子乙速度最大
D.振子的振动频率之比
【答案】CD
【解析】略
37.在坐标原点处有一质点O做简谐运动,它形成沿x轴传播的简谐横波,波长为16 m,在其右侧相距4 m处的质点P的振动图象如图所示,则t=5 s时的波形图象是下图中的
【答案】B
【解析】由振动图象可知,t="5" s时,质点P正经过平衡位置向上运动.比较波形图中距离O点右侧面4 m处的质点,A、C波形图中该处质点并不在平衡位置上,故A、C错误;D图中4m处质点正经过平衡位置向下运动,D错误,图象满足P质点的位置与运动方向,故B正确.
【考点】横波的图象.
38.一质点以坐标原点O为中心位置在y轴上做简谐振动,其振动图象如右图所示,振动在介质中生的简谐横波沿x轴正方向传播,波速为1.0m/s。
此质点振动0.2s后立即停止振动,再经过0.1s后的波形图是
【答案】C
【解析】根据,知道0.2s内产生的波形在波源停止振动后,向前传播0.1m,故C 正确。
【考点】波长、频率和波速的关系;横波的图象.
39.摆长为L的单摆做简谐运动,若从某时刻开始计时(取t=0),当振动至时,摆球具有负向最大速度,则单摆的振动图象是图中的 ( )。