机械振动和机械波复习讲义(学生版)

机械振动和机械波

1.某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x ＝10sin ⎝⎛⎭⎫π4t 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5 cm

B ．质点做简谐运动的周期为4 s

C ．在t ＝4 s 时质点的速度最大

D ．在t ＝4 s 时质点的位移最大

2．做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，可能不同的物理量是( )

A ．位移

B ．速度

C ．加速度

D ．回复力

3．一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

4.如图所示，弹簧下面挂一质量为m 的物体，物体在竖直方向上做振幅为A 的简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好为原长，弹簧在弹性限度内，则物体在振动过程中

( )

A ．弹簧的最大弹性势能等于2mgA

B ．弹簧的弹性势能和物体动能总和不变

C ．物体在最低点时的加速度大小应为2g

D ．物体在最低点时的弹力大小应为mg

5.关于单摆运动的下列说法中，错误的是( )

A ．单摆的回复力是摆线的拉力与摆球重力的合力

B ．单摆的回复力是摆球重力沿运动轨迹切向的分力

C ．单摆的周期与摆球质量、振幅无关，与摆长和当地的重力加速度有关

D ．在山脚下走时准确的摆钟移到高山上走时将变慢

6.将一单摆向左拉至水平标志线上，从静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到障碍物，摆球继续向右摆动．用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片，以下说法错误的是 ( )

A ．这个实验说明了动能和势能可以相互转化，转化过程中机械能守恒

B ．摆线碰到障碍物前后的摆长之比为9∶4

C ．摆球经过最低点时，线速度不变，半径减小，摆线张力变大

D ．摆球经过最低点时，角速度变大，半径减小，摆线张力不变

7.(1)在“用单摆测定当地的重力加速度”的实验中，除带横杆的铁架台、铁夹、秒表、游标卡尺、刻度尺之外，还必须选用的器材，正确的一组是________．

A ．约1 m 的不可伸长的细线，半径约1 cm 的小铁球

B ．约0.1 m 的不可伸长的细线，半径约1 cm 的小铁球

C ．约0.1 m 的不可伸长的细线，半径约1 cm 的小塑料球

D ．约1 m 的不可伸长的细线，半径约1 cm 的小塑料球

(2)测量小球直径时游标卡尺的读数为________cm.

(3)某同学在处理数据的步骤中，以L为纵坐标，以周期T为横坐标，作出如图所示的图象，已知该图线的斜率为k＝0.500，则重力加速度为________m/s2.(结果保留三位有效数字，π＝3.14)

8.(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径的操作如图甲、乙所示．测量方法正确的是________(选填“甲”或“乙”)．

(2)实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如图丙所示．光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图丁所示，则该单摆的振动周期为________．若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将________(填“变大”、“不变”或“变小”)，图丁中的Δt将________(填“变大”、“不变”或“变小”)．

9.如图所示，曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上下振动．开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2 Hz。现匀速转动摇把，转速为240 r/min.则()

A．当振子稳定振动时，它的振动周期是0.5 s

B．当振子稳定振动时，它的振动频率是4 Hz

C．当转速增大时，弹簧振子的振幅增大

D．当转速减小时，弹簧振子的振幅增大

10.一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线(振幅A与驱动力频率f的关系)如图所示，则()

A．此单摆的固有周期约为0.5 s

B．此单摆的摆长约为1 m

C．若摆长增大，单摆的固有频率增大

D．若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动

11．下列说法正确的是()

A．摆钟走时快了必须调短摆长，才可能使其走时准确

B．火车过桥要减速慢行，是为了防止火车因共振而倾覆

C．挑水时为了防止水从桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频

D．在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是共振现象

12.关于振动和波的关系，下列说法中正确的是()

A．振动是波的成因，波是振动的传播

B．振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象

C．波在传播过程中，介质中的质点随波一起迁移

D．波源停止振动时，波立即停止传播

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.如图所示是一列简谐波在t＝0时刻的波形图，介质中的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y＝10sin 5πt cm.关于这列简谐波，下列说法中正确的是() A．这列简谐波的振幅为20 cm

B．这列简谐波的周期为5.0 s

C．这列简谐波在该介质中的传播速度为25 cm/s

D．这列简谐波沿x轴正向传播

15.一列简谐横波沿直线传播，以波源O由平衡位置开始振动为计时零点，质点A的振动图象如图所示．已知O、A的平衡位置相距0.9 m．以下判断正确的是()

A．波长为1.2 m

B．波源起振方向沿y轴正方向

C．波速大小为0.4 m/s

D．质点A的动能在t＝4 s时最大

16.图甲为一列简谐横波在t＝2 s时的波形图，图乙为媒质中平衡位置在x＝1.5 m处的质点的振动图象，P是平衡位置为x＝2 m的质点．下列说法正确的是()

A．波速为0.5 m/s

B．波的传播方向向右

C．0～2 s时间内，P运动的路程为8 cm

D．0～2 s时间内，P向y轴正方向运动

E．当t＝7 s时，P恰好回到平衡位置

17.一列简谐横波以1 m/s的速率沿绳子由A向B传播，质点A、B间的水平距离x＝3 m，如图甲所示．若t＝0时，质点A刚从平衡位置开始向上振动，其振动图象如图乙所示，则B点的振动图象为下面四个图中的()