高考物理试题分类解释:专题十九、机械振动机械波
高考物理《机械振动和机械波》真题练习含答案
高考物理《机械振动和机械波》真题练习含答案1.[2023·新课标卷]船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声.声波在空气中和在水中传播时的()A.波速和波长均不同B.频率和波速均不同C.波长和周期均不同D.周期和频率均不同答案:A解析:声波的周期和频率由振源决定,故声波在空气中和在水中传播的周期和频率均相同,但声波在空气和水中传播的波速不同,根据波速与波长关系v=λf可知,波长也不同,故A正确,B、C、D错误.故选A.2.[2024·浙江1月]如图1所示,质量相等的小球和点光源,分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上,间距为l,竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为2l,小球和光源做小振幅运动时,在观测屏上可观测小球影子的运动.以竖直向上为正方向,小球和光源的振动图像如图2所示,则()A.t1时刻小球向上运动B.t2时刻光源的加速度向上C.t2时刻小球与影子相位差为πD.t3时刻影子的位移为5A答案:D解析:以竖直向上为正方向,根据图2可知,t1时刻,小球位于平衡位置,随后位移为负值,且位移增大,可知,t1时刻小球向下运动,A错误;t2时刻,光源的位移为正值,光源振动图像为正弦式,表明其做简谐运动,根据F回=-kx=ma可知,其加速度方向与位移方向相反,位移方向向上,则加速度方向向下,B错误;根据图2可知,小球与光源的振动步调总是相反,由于影子是光源发出的光被小球遮挡后,在屏上留下的阴影,可知,影子与小球的振动步调总是相同,即t2时刻小球与影子相位差为0,C错误;根据图2可知,t3时刻,光源位于最低点,小球位于最高点,根据光沿直线传播,光源能够在屏上留下影子的位置也处于最高点,影子位于正向最大位移处,根据几何关系有ll+2l =A+AA+x影子,解得x影子=5A,即t3时刻影子的位移为5A,D正确.3.[2024·吉林卷]某同学自制双缝干涉实验装置:在纸板上割出一条窄缝,于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝,将该纸板与墙面平行放置,如图所示.用绿色激光照双缝,能够在墙面上观察到干涉条纹.下列做法可以使相邻两条亮条纹中央间距变小的是()A.换用更粗的头发丝B.换用红色激光照射双缝C.增大纸板与墙面的距离D.减小光源与纸板的距离答案:A解析:由于干涉条纹间距Δx=ldλ可知,换用更粗的头发丝,双缝间距d变大,则相邻两条亮条纹中央间距Δx变小,故A正确;换用红色激光照双缝,波长变长,则相邻两条亮条纹中央间距Δx变大,故B错误;增大纸板与墙面的距离l,则相邻两条亮条纹中央间距Δx 变大,故C错误;减小光源与纸板的距离,不会影响相邻两条亮条纹中央间距Δx,故D错误.故选A.4.[2024·浙江1月](多选)在如图所示的直角坐标系中,xOz平面为介质Ⅰ和Ⅱ的分界面(z轴垂直纸面向外).在介质Ⅰ中的P(0,4λ)处有一点波源,产生波长为λ、速度为v的波.波传到介质Ⅱ中,其速度为2v.图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰,与x轴和y轴分别交于R 和S点,此时波源也恰好位于波峰.M为O、R连线的中点,入射波与反射波在O点相干加强,则()A .介质Ⅱ中波的频率为2v λB. S 点的坐标为(0,-2 λ)C .入射波与反射波在M 点相干减弱D. 折射角α的正弦值sin α=352 答案:BD解析:波从一种介质到另一种介质,频率不变,故介质Ⅱ中波的频率为f =v λ,A 错误;在介质Ⅱ中波长为λ′=2v f=2 λ,由于图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰,与x 轴和y 轴分别交于R 和S 点,故S 点的坐标为(0,-2 λ),B 正确;由于S 为波峰,且波传到介质Ⅱ中,其速度为2 v .图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰,与x 轴和y 轴分别交于R 和S 点,则R 也为波峰,故P 到R 比P 到O 多一个波峰,则PR =5λ,则OR =3λ,由于||MO -PM≠2n ·λ2 或(2n +1)λ2 (n =0,1,2,…),故M 点不是减弱点,C 错误;根据n =λ′λ=2 ,则n =sin αOR PR,解得sin α=352 ,D 正确. 5.[2021·天津卷]一列沿x 轴正方向传播的简谐横波,传播速度v =10 m/s ,t =0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y 轴正方向运动,下列图形中哪个是t =0.6 s 时的波形( )答案:B解析:由图中可以看出该波的波长为λ=4 m ,根据v =λT可知该列波的周期为T =0.4 s ,又因为t=0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动,当t=0.6 s时经历了1.5 T,所以此时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴负方向运动,结合图像可知B正确.6.[2023·湖南卷]如图(a),在均匀介质中有A、B、C和D四点,其中A、B、C三点位于同一直线上,AC=BC=4 m,DC=3 m,DC垂直AB.t=0时,位于A、B、C处的三个完全相同的横波波源同时开始振动,振动图像均如图(b)所示,振动方向与平面ABD垂直,已知波长为4 m.下列说法正确的是()A.这三列波的波速均为2 m/sB.t=2 s时,D处的质点开始振动C.t=4.5 s时,D处的质点向y轴负方向运动D.t=6 s时,D处的质点与平衡位置的距离是6 cm答案:C解析:由图(b)的振动图像可知,振动的周期为4 s,故三列波的波速为v=λT=4 m4 s=1m/s,A错误;由图(a)可知,D处距离波源C最近的距离为3 m,故开始振动后波源C处的横波传播到D处所需的时间为t C=DC v=3 m1 m/s=3 s故t=2 s时,D处的质点还未开始振动,B错误;由几何关系可知AD=BD=5 m,波源A、B产生的横波传播到D处所需的时间为t AB=ADv=5 m1 m/s=5 s故t=4.5 s时,仅波源C处的横波传播到D处,此时D处的质点振动时间为t1=t-t C =1.5 s由振动图像可知此时D处的质点向y轴负方向运动,C正确;t=6 s时,波源C处的横波传播到D处后振动时间为t2=t-t C=3 s由振动图像可知此时D处为波源C处传播横波的波谷;t=6 s时,波源A、B处的横波传播到D处后振动时间为t3=t-t AB=1 s由振动图像可知此时D处为波源A、B处传播横波的波峰.根据波的叠加原理可知此时D处质点的位移为y=2A-A=2 cm故t=6 s时,D处的质点与平衡位置的距离是2 cm,D错误.故选C.。
近6年高考物理真题 《机械振动及机械波》Word版含解析
机械振动与机械波【2014高考真题】1.【物理——选修34]【2014·新课标全国卷Ⅰ】(1)图(a)为一列简谐横波在t=2 s时的波形图.图(b)为媒质中平衡位置在x=1.5 m处的质点的振动图像,P是平衡位置为x=2 m的质点.下列说法正确的是________.图(a)图(b)A.波速为0.5 m/sB.波的传播方向向右C.0~2 s时间内,P运动的路程为8 cmD.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2.【2014·安徽卷】一简谐横波沿x轴正向传播,图1是t=0时刻的波形图,图2是介质中某质点的振动图像,则该质点的x坐标值合理的是()图1图2A .0.5 mB .1.5 mC .2.5 mD .3.5 m3.【2014·安徽卷】在科学研究中,科学家常将未知现象同已知现象进行比较,找出其共同点,进一步推测未知现象的特性和规律.法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引力问题时,曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系.已知单摆摆长为l ,引力常量为G ,地球质量为M ,摆球到地心的距离为r ,则单摆振动周期T 与距离r 的关系式为( ) A .T =2πr GMlB .T =2πr l GMC .T =2πr GMlD .T =2πl r GM【答案】B【解析】本题考查单摆周期公式、万有引力定律与类比的方法,考查推理能力.在地球表面有G Mm r 2=mg ,解得g =G Mmr2.单摆的周期T =2π·lg=2πr lGM,选项B 正确. 4.【2014·北京卷】一简谐机械横波沿x 轴正方向传播,波长为λ,周期为T .t =0时刻的波形如图1所示,a 、b 是波上的两个质点.图2是波上某一质点的振动图像.下列说法中正确的是( )图1 图2A .t =0时质点a 的速度比质点b 的大B .t =0时质点a 的加速度比质点b 的小C .图2可以表示质点a 的振动D .图2可以表示质点b 的振动 【答案】D【解析】本题考查简谐运动的振动和波动图像.图1为波动图像,图2为振动图像.t=0时刻,a在波峰位置,速度为零,加速度最大,b在平衡位置,加速度为零,速度最大,A、B错误.在波动图像中,根据同侧法由波传播方向可以判断出质点的振动方向,所以t=0时刻,b点在平衡位置且向下振动,故图2可以表示质点b的振动,C错误,D正确.5.【2014·全国卷】两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇.下列说法正确的是()A.波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1-A2|B.波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1+A2C.波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D.波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅6.【2014·福建卷Ⅰ】在均匀介质中,一列沿x轴正向传播的横波,其波源O在第一个周期内的振动图像如图所示,则该波在第一个周期末的波形图是()A BC D【答案】D【解析】由振动图像可知,波源的起振方向是沿y轴负方向的,由题干可知该波沿x轴正方向传播,由质点的振动方向与波的传播方向的关系可知,该波在第一个周期末的波形图如图D所示.7.【2014·山东卷】(1)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的振动图像如图所示,已知O、A的平衡位置相距0.9 m.以下判断正确的是________.(双选,填正确答案标号)a.波长为1.2 mb.波源起振方向沿y轴正方向c.波速大小为0.4 m/sd.质点A的动能在t=4 s时最大8.【2014·四川卷】如图所示,甲为t=1 s时某横波的波形图像,乙为该波传播方向上某一质点的振动图像,距该质点Δx=0.5 m处质点的振动图像可能是()甲乙A BC D【答案】A【解析】从甲图可以得到波长为2 m,从乙图可以得到周期为2 s,即波速为1 m/s;由乙图的振动图像可以找到t=1 s时,该质点位移为负,并且向下运动,距该质点Δx=0.5 m处的质点与该质点的振动情况相差T4,即将乙图中的图像向左或右平移14周期即可得到距该质点Δx=0.5 m处质点的振动图像,故只有A正确.9.【2014·天津卷】平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动,产生频率为50 Hz的简谐横波向x轴正、负两个方向传播,波速均为100 m/s.平衡位置在x轴上的P、Q两个质点随波源振动着,P、Q的x轴坐标分别为x P=3.5 m、x Q=-3 m.当S位移为负且向-y方向运动时,P、Q两质点的()A.位移方向相同、速度方向相反B.位移方向相同、速度方向相同C.位移方向相反、速度方向相反D.位移方向相反、速度方向相同10. 【2014·浙江卷】一位游客在千岛湖边欲乘坐游船,当日风浪较大,游船上下浮动.可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动,振幅为20 cm,周期为3.0 s.当船上升到最高点时,甲板刚好与码头地面平齐.地面与甲板的高度差不超过10 cm时,游客能舒服地登船.在一个周期内,游客能舒服登船的时间是()A.0.5 s B.0.75 s C.1.0 s D.1.5 s11.【2014·浙江卷】下列说法正确的是()A.机械波的振幅与波源无关B.机械波的传播速度由介质本身的性质决定C .物体受到的静摩擦力方向与其运动方向相反D .动摩擦因数的数值跟相互接触的两个物体的材料无关12.【2014·重庆卷】(2)(6分)一竖直悬挂的弹簧振子下端装有一记录笔,在竖直面内放置有一记录纸.当振子上下振动时,以速率v 水平向左匀速拉动记录纸,记录笔在纸上留下如题11图2所示的图像.y 1、y 2、x 0、2x 0为纸上印迹的位置坐标.由此图求振动的周期和振幅.题11图2【答案】(2)2x 0v y 1-y 22【解析】(2)设周期为T ,振幅为A . 由题图得T =2x 0v ,A =y 1-y 22.【2013高考真题】(2013·天津卷)7、一列简谐波沿直线传播,该直线上平衡位置相距9m 的a ,b 两质点的振动图像如右图所示,下列描述该波的图像可能正确的是( )(2013·大纲卷)21.在学校运动场上50 m直跑道的两端,分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器。
2011年高考物理真题-机械振动和机械波及详解
2011年高考物理真题分类汇编-机械振动和机械波1.(2011年高考·上海卷)两个相同的单摆静止于平衡位置,使摆球分别以水平初速v 1、v 2(v 1>v 2)在竖直平面内做小角度摆动,它们的频率与振幅分别为f 1,f 2和A 1,A 2,则A .f 1>f 2和A 1=A 2B .f 1<f 2和A 1=A 2C .f 1=f 2和A 1>A 2D .f 1=f 2和A 1<A 2 解析:本题考查单摆的周期公式及能量守恒定律,要求学生理解单摆在小摆幅时的周期与振幅无关。
依题意小角度的摆动可视为单摆运动,由单摆的周期公式T =2πLg可知同一地点的重力加速度相同,摆长相同,故频率f 1=f 2,与初始速度无关,而摆动的振幅与初始速度有关,根据能量守恒定律可知初速度越大,摆幅越大,A 1>A 2,C 对。
2.(2011年高考·上海卷)两波源S 1、S 2在水槽中形成的波形如图所示,其中实线表示波峰,虚线表示波谷,则A .在两波相遇的区域中会产生干涉B .在两波相遇的区域中不会产生干涉C .a 点的振动始终加强D .a 点的振动始终减弱解析:本题考查波的干涉图样,要求学生知道两列波产生干涉的条件。
从图中可看出,波源S 2的波长较大,对同一水介质来说,机械波的波速相同,根据波长、频率和波速的关系可知,两列波的频率一定不同,故两波相遇的区域不会产生干涉,A 错B 对。
不产生稳定的干涉,就不会出现振动的始终加强或减弱,C 、D 均错。
3.(2011年高考·海南理综卷)一列简谐横波在t =0时的波形图如图所示。
介质中x =2m 处的质点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,下列说法正确的是______。
A .周期为4.0sB .振幅为20cmC .传播方向沿x 轴正向D .传播速度为10m/s 解析:5ωπ= 周期为:20.4T s πω==,由波的图像得:振幅10A cm =、波长4m λ=,故波速为10/v m s Tλ==,p 点在t=0时振动方向为正y 方向,波向正x 方向传播。
高考物理机械振动与机械波专题讲解
专题六机械振动与机械波一、大纲解读振动在介质中的传播形成波,本专题涉及的Ⅱ级要求有三个:弹簧振子、简谐运动、简谐运动的振幅、周期和频率、简谐运动的位移—时间图象;单摆,在小振幅条件下单摆做简谱运动,周期公式;振动在介质中的传播——波、横波和纵波、横波的图像、波长、频率和波速的关系。
它们是高考考查的重点,其中振动与波动的结合问题是高考出题的一个重要方向,单摆的问题经常结合实际的情景进行考查,有时也综合题出现,但往往比较简单,以考查周期公式为主。
涉及的I级要求有五个,其中共振,波的叠加、干涉、衍射等问题都曾在高考中出现,复习中不能忽视。
只要振动的能量转化、多普勒效应在高考中出现次数的相对较少是考查的冷门。
二、重点剖析1.机械振动这一部分概念较多,考点较多,对图象要求层次较高,因而高考试题对本部分内容考查的特点是试题容量较大,综合性较强,一道题往往要考查力学的多个概念或者多个规律。
因此,在复习本专题时,要注意概念的理解和记忆、要注意机械振动与牛顿定律、动量守恒定律、机械能守恒定律的综合应用。
要求掌握简谐运动的判断方法,知道简谐运动中各物理量的变化特点,知道简谐运动具有周期性,其运动周期由振动系统本身的性质决定,清楚简谐运动涉及到的物理量较多,且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,如果弄清了图6-1的关系,就很容易判断各物理量的变化情况。
2.理解和掌握机械波的特点:(1)在简谐波传播方向上,每一个质点都以它自己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它前一质点的振动。
(2)波传播的只是运动形式(振动)和振动能量,介质并不随波的传播而迁移。
(3)同一列波上所有质点的振动都具有相同的周期和频率。
3.理解波长是两个相邻的在振动过程中对平衡位置的位移总相等的质点间的距离。
也是波在一个周期内向前传播的距离,波的周期决定于振源的周期,一列波上所有质点振动的周期都相等。
4.掌握衍射、干涉是波的特有现象。
高考物理最新力学知识点之机械振动与机械波分类汇编附答案(1)
高考物理最新力学知识点之机械振动与机械波分类汇编附答案(1)一、选择题1.某质点做简谐运动的振幅为A,周期为T ,则质点在6T时间内的最大路程是 A .1.5AB .AC .0.5AD .0.2A2.下列关于单摆运动过程中的受力说法,正确的是( ) A .单摆运动的回复力是重力和摆线拉力的合力 B .单摆运动的回复力是重力沿圆弧切线方向的一个分力 C .单摆过平衡位置时,所受的合力为零 D .单摆运动的回复力是摆线拉力的一个分力3.一列波在传播过程中遇到一个障碍物,发生了一定程度的衍射,一定能使衍射现象更明显的措施是A .增大障碍物尺寸,同时增大波的频率。
B .缩小障碍物尺寸,同时增大波的频率。
C .增大障碍物尺寸,同时减小波的频率。
D .缩小障碍物尺寸,同时减小波的频率。
4.如图所示,弹簧振子以O 点为平衡位置,在M 、N 两点之间做简谐运动.下列判断正确的是( )A .振子从O 向N 运动的过程中位移不断减小B .振子从O 向N 运动的过程中回复力不断减小C .振子经过O 时动能最大D .振子经过O 时加速度最大 5.下列说法正确的是( )A .物体做受迫振动时,驱动力频率越高,受迫振动的物体振幅越大B .医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应C .两列波发生干涉,振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大D .遥控器发出的红外线波长比医院“CT”中的X 射线波长短6.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图.a 、b 两质点的横坐标分别为x=2m 和x=6m ,图乙为质点b 从该时刻开始计时的振动图象.下列说法正确的是( )A .该波沿+x 方向传播,波速为1m/sB .质点a 经4s 振动的路程为4mC .此时刻质点a 的速度沿-y 方向D.质点a在t =2 s时速度最大7.如图是观察水面波衍射的实验装置,AC 和 BD 是两块挡板,AB 是一个孔,O 是波源。
图中已画出波源所在区域波的传播情况,每两条相邻波纹(图中曲线)间的距离表示一个波长,则波经过孔之后的传播情况,下列说法中正确的是()A.此时能明显观察到波的衍射现象B.如果将孔 AB 缩小,经过孔以后的波纹间的距离会变小C.如果将孔 AB 缩小,有可能观察不到明显的衍射现象D.如果孔的大小不变,波源的频率增大,将能更明显地观察到衍射现象8.一质点做简谐运动的图象如图所示,该质点在t=3.5s时刻( )A.速度为正、加速度为正B.速度为负、加速度为负C.速度为负、加速度为正D.速度为正、加速度为负9.如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t1=0时的波形图。
2021高考物理专题《机械振动 机械波》(含答案)
专练机械振动机械波1.一位游客在千岛湖边欲乘游船,当日风浪很大,游船上下浮动.可把游艇浮动简化成竖直方向的简谐运动,振幅为20 cm,周期为3.0 s.当船上升到最高点时,甲板刚好与码头地面平齐.地面与甲板的高度差不超过10 cm时,游客能舒服地登船.在一个周期内,游客能舒服地登船的时间是()A.0.5 s B.0.75 s C.1.0 s D.1.5 s2.一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y=0.1sin2.5πt,位移y的单位为m,时间t的单位为s.则()A.弹簧振子的振幅为0.2 mB.弹簧振子的周期为1.25 sC.在t=0.2 s时,振子的运动速度为零D.在任意0.2 s时间内,振子的位移均为0.1 m3.如图所示,是简谐运动的回复力随时间变化规律的图象,根据图象判断以下说法正确的是()A.0至t1时间内,质点向着远离平衡位置方向运动,速率越来越大B.t1至t2时间内,质点的加速度方向与运动方向相反C.t2至t3时间内,质点向着靠近平衡位置方向运动,速率越来越小D.t3至t4时间内,质点的加速度方向与运动方向相同4.(多选)下表中给出的是做简谐运动的物体的位移x或速度v 与时间的对应关系,T是振动周期.则下列选项中正确的是()时刻状态物理量0 14T12T34TT甲零正向最大零负向最大零乙零负向最大零正向最大零丙正向最大零负向最大零正向最大丁负向最大零正向最大零负向最大A.若甲表示位移x,则丙表示相应的速度vB.若丁表示位移x,则甲表示相应的速度vC.若丙表示位移x,则甲表示相应的速度vD.若乙表示位移x,则丙表示相应的速度v5.(多选)水平弹簧振子,每隔时间t,振子的位移总是大小和方向都相同,每隔t2的时间,振子的速度总是大小相等、方向相反,则有()A.弹簧振子的周期可能小于t2B.每隔t2的时间,振子的加速度总是相同的C.每隔t2的时间,振子的动能总是相同的D.每隔t2的时间,弹簧的长度总是相同的6.关于简谐运动与机械波的下列说法中,正确的是()A.同一单摆,在月球表面做简谐运动的周期大于在地球表面做简谐运动的周期B.受迫振动物体的振幅与它的振动频率无关C.在同一种介质中,不同频率的机械波的传播速度不同D.在波的传播过程中,质点的振动方向总是与波的传播方向垂直7.如图,沿同一弹性绳相向传播的甲、乙两列简谐横波,波长相等,振幅分别为10 cm、20 cm,在某时刻恰好传到坐标原点.则两列波相遇叠加后()A.不可能产生稳定的干涉图样B.在x=2 m的质点振动始终减弱C.在x=0.5 m的质点振幅为零D.坐标原点的振幅为30 cm8.(多选)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.下列说法中正确的是()A.波速为0.5 m/sB.波的传播方向向右C.0~2 s时间内,P运动的路程为8 cmD.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9.如图所示为一列简谐横波在t=0时刻的波的图象(图中仅画出0~12 m范围内的波形),经过Δt=1.2 s时间,恰好第三次出现图示的波形.根据以上信息,不能得出的结论是()A.波的传播速度的大小B.Δt=1.2 s时间内质点P经过的路程C.t=0.6 s时刻质点P的速度方向D.t=0.6 s时刻的波形10.在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如图甲所示):甲乙(1)下列说法正确的是()A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝B.测量某条干涉亮纹位置时,应使目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐C.为了减少测量误差,可用目镜测出n条亮纹间的距离a,求出相邻两条亮纹间距Δx=a n-1(2)测量某亮纹位置时,手轮上的示数如图乙所示,其示数为________ mm.11.设B、C为两列机械波的波源,它们在同种介质中传播,其振动表达式分别为y B=0.1cos(2πt)cm和y C=0.1cos(2πt+π)cm,发出的波的传播方向如图中的虚线所示.它们传到P点时相遇,2 s末P点开始起振.PB=40 cm,PC=50 cm.试求:(1)这两列波的波长;(2)P点形成合振动的振幅.12.如图所示,一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示,此时这列波恰好传播到P点,且再经过1.2 s,坐标为x=8 m的Q点开始起振,求:(1)该列波的周期T;(2)从t=0时刻到Q点第一次达到波峰时,振源O点相对平衡位置的位移y及其所经过的路程s.练高考——找规律1.(多选)(课标Ⅰ)某同学漂浮在海面上,虽然水面波正平稳地以1.8 m /s 的速率向着海滩传播,但他并不向海滩靠近.该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s .下列说法正确的是( )A .水面波是一种机械波B .该水面波的频率为6 HzC .该水面波的波长为3 mD .水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时能量不会传递出去E .水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时振动的质点并不随波迁移2.(多选)(课标Ⅲ)由波源S 形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播.波源振动的频率为20 Hz ,波速为16 m /s .已知介质中P 、Q 两质点位于波源S 的两侧,且P 、Q 和S 的平衡位置在一条直线上,P 、Q 的平衡位置到S 的平衡位置之间的距离分别为15.8 m 、14.6 m .P 、Q 开始振动后,下列判断正确的是( )A .P 、Q 两质点运动的方向始终相同B .P 、Q 两质点运动的方向始终相反C .当S 恰好通过平衡位置时,P 、Q 两点也正好通过平衡位置D .当S 恰好通过平衡位置向上运动时,P 在波峰E .当S 恰好通过平衡位置向下运动时,Q 在波峰3.(多选)(天津理综)在均匀介质中坐标原点O 处有一波源做简谐运动,其表达式为y =5sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2t ,它在介质中形成的简谐横波沿x 轴正方向传播,某时刻波刚好传播到x =12 m 处,波形图象如图所示,则( )A .此后再经6 s 该波传播到x =24 m 处B .M 点在此后第3 s 末的振动方向沿y 轴正方向C .波源开始振动时的运动方向沿y 轴负方向D .此后M 点第一次到达y =-3 m 处所需时间是2 s4.(北京理综)如图所示,弹簧振子在M 、N 之间做简谐运动.以平衡位置O 为原点,建立Ox 轴.向右为x 轴正方向.若振子位于N 点时开始计时,则其振动图象为( )5.(·课标Ⅱ)一列简谐横波在介质中沿x 轴正向传播,波长不小于10 cm .O 和A 是介质中平衡位置分别位于x =0和x =5 cm 处的两个质点.t =0时开始观测,此时质点O 的位移为y =4 cm ,质点A 处于波峰位置;t =13 s 时,质点O 第一次回到平衡位置,t =1 s 时,质点A 第一次回到平衡位置.求:(1)简谐波的周期、波速和波长;(2)质点O 的位移随时间变化的关系式.6.(·课标Ⅰ)甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x 轴正向和负向传播,波速均为v =25 cm /s .两列波在t =0时的波形曲线如图所示.求(1)t =0时,介质中偏离平衡位置位移为16 cm 的所有质点的x坐标;(2)从t =0开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16 cm 的质点的时间.练模拟——明趋势7.(多选)(广东深圳一调)一个质点经过平衡位置O ,在A 、B 间做简谐运动,如图(a )所示,它的振动图象如图(b )所示,设向右为正方向,下列说法正确的是( )A .OB =5 cmB .第0.2 s 末质点的速度方向是A →OC .第0.4 s 末质点的加速度方向是A →OD .第0.7 s 末时质点位置在O 点与A 点之间E .在4 s 内完成5次全振动8.(多选)(湖北孝感调研)一列简谐横波沿x 轴正方向传播,周期为T.在t =0时的波形如图所示,波上有P 、Q 两点,其纵坐标分别为y P =2 cm ,y Q =-2 cm ,下列说法中正确的是( )A .P 点的振动形式传到Q 点需要T 2B .P 、Q 在振动过程中,位移的大小总相等C .在5T 4内,P 点通过的路程为20 cmD .经过3T 8,Q 点回到平衡位置E .在相等时间内,P 、Q 两质点通过的路程相等9.(·湖北襄阳二联)如图所示,a 、b 、c 、d …为传播简谐横波的介质中一系列等间隔的质点,相邻两质点间的距离均为0.1 m .若某时刻向右传播的波到达a 质点,a 开始时先向上运动,经过0.2 s d 质点第一次达到最大位移,此时a 正好在平衡位置(已知质点振幅为2 cm ,a 、d 沿传播方向上的距离小于一个波长).则该简谐横波在介质中的波速可能值为________ m /s ,此时质点j 的位移为________cm .10.(河北邯郸一模)图甲为一列简谐横波在t =0.20 s 时刻的波形图,P 是平衡位置在x =1.0 m 处的质点,Q 是平衡位置在x =4.0 m 处的质点;图乙为质点Q 的振动图象.这列波的传播速度是________ m /s ,质点P 简谐运动的表达式为________.11.(辽宁名校模拟)如图所示,S是水面波的波源,x、y是挡板,S1、S2是两个狭缝(SS1=SS2,狭缝的尺寸比波长小得多),试回答以下问题:(1)若闭上S1,只打开S2会看到什么现象?(2)若S1、S2都打开,会发生什么现象?(3)若图中实线和虚线分别表示波峰和波谷,那么在A、B、C、D各点中,哪些点振动最强,哪些点振动最弱?12.(山西右玉一模)如图所示,图中的实线是一列简谐横波在t=0时刻的波形图,虚线对应的是t=0.5 s时的波形图.求:(1)如果波沿x轴负方向传播,且周期T>0.5 s,则波的速度多大?(2)如果波沿x轴正方向传播,且周期T满足0.3 s<T<0.5 s,则波的速度又是多大?课练 机械振动 机械波1.C由题意知,游船在做简谐运动,振动图象如图所示,根据振动方程y =A sin(ωt +φ),结合振动图象知地面与甲板的高度差不超过10 cm 的时间有三分之一周期,故C 正确,A 、B 、D 错误.2.C 由y -t 关系式可知,弹簧振子的振幅为0.1 m ,选项A 错误;弹簧振子的周期为T =2πω=2π2.5π s =0.8 s ,选项B 错误;在t =0.2s 时,y =0.1 m ,即振子到达最高点,此时振子的运动速度为零,选项C 正确;只有当振子从平衡位置或者从最高点(或最低点)开始计时时,经过T /4=0.2 s ,振子的位移才为0.1 m ,选项D 错误.3.D 由图知,0至t 1时间内,回复力变大,位移增大,故质点远离平衡位置,速率减小,所以选项A 错误;t 1至t 2时间内,回复力减小,故位移减小,质点向平衡位置加速运动,加速度方向与运动方向相同,所以选项B 错误;t 2至t 3时间内,回复力增大,所以位移增大,质点远离平衡位置,速率减小,所以选项C 错误;t 3至t 4时间内,回复力减小,所以位移减小,质点向平衡位置做加速运动,加速度方向与运动方向相同,所以选项D 正确.4.AB 先讨论选项A :当t =0时,位移为零,这时速度为正向最大,当t =14T 时,甲的位移为正向最大,这时速度为零.由此可知,若甲表示位移,丙表示相应速度,满足简谐运动规律,故A 正确.同样可推出B 正确,C 、D 错误.5.AC 由题意可知,t =nT ,n 可以是1,3,…,当n =1时,T=t ;当n =3时,T =t 3<t 2,选项A 正确.讨论B 、C 、D 时,以t =T为例.每隔T 2时间,振子的位置关于平衡位置对称,振子的加速度大小总是相等,方向总是相反,振子的动能总是相同,弹簧的长度不相同,选项C 正确,选项B 、D 错误.6.A根据单摆的周期公式T =2π l g ,月球表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度,所以A 正确;做受迫振动的物体的振动频率等于驱动力的频率时振幅最大,振幅与振动频率间的关系如图所示,所以B 错误;机械波的传播速度由介质决定,故在同一种介质中,不同频率的机械波的传播速度相同,所以C 错误;在纵波的传播过程中,质点的振动方向总是与波的传播方向在一条直线上,所以D 错误.7.D 由图可知,两波的波长相等,又波速相等,则频率相等,能发生干涉,能产生稳定的干涉图样,故A 错误;两列波相遇后,在叠加区域x =2 m 的质点,振动方向相同,则振动始终加强,故B 错误;两列波在x =0.5 m 的质点振动方向相反,则振幅为两列波的振幅之差,即为10 cm ,故C 错误;根据矢量叠加原则,两列波在原点振动方向相同,则原点的振幅为两列波的振幅之和,即为30 cm ,故D 正确.8.ACE 由振动图象知,周期T =4 s ,由波的图象知,波长λ=2 m ,波速v =λT =0.5 m/s ,A 正确;又由振动图象知,x =1.5 m处的质点在t =2 s 时在平衡位置且向下振动,则波应该向左传播,B 错误;则0~2 s 内P 运动的路程为8 cm ,C 正确;由于t =2 s 时的波形如题图甲,则0~2 s 内P 向y 轴负方向运动,D 错误;Δt =7 s =134T ,P 质点恰好回到平衡位置,E 正确.9.C 由波的图象读出波长λ=8 m .因为经过整数倍周期,图象重复,所以根据经过1.2 s 该波形恰好第三次出现,得到2T =1.2 s ,则周期T =0.6 s ,由公式λ=v T 确定出波速v =403 m/s ,A 不符合题意;质点经过一个周期,通过的路程是四个振幅,则经过1.2 s ,即两个周期,质点P 通过的路程是s =8A =80 cm ,B 不符合题意;由于波的传播方向不确定,P 点的速度方向不确定,C 符合题意;t =0.6 s 时的波形图与图示时刻相差一个周期,波形确定,D 不符合题意.10.解题思路:(1)摆放各光具时应保证光线沿直线通过各光具的中心(轴线),所以摆放时并不放单缝和双缝,A 项错误;测量亮纹位置时,为了准确,应该将目镜分划板的中心刻线与亮纹中心对齐,s ,频率f =1T =0.6 Hz ,波长λ=v T =1.8×53 m =3 m ,故B 错、C 正确.2.BDE 由波速公式:v =λf 得λ=v f =0.8 m ,L SP =15.80.8λ=1934λ,L SQ =14.60.8λ=1814λ,由波动的周期性,采用“去整留零”的方法,可在波形图上标出S 、P 、Q 三点的位置,如图所示,由图可知,P 、Q 两点的运动方向始终相反,A 项错误、B 项正确;S 在平衡位置时,P 、Q 一个在波峰,一个在波谷,C 项错误;当S 恰通过平衡位置向上运动时,P 在波峰,Q 在波谷,反之则相反,故D 、E 项正确.3.AB 由波源振动表达式可知ω=π2,而ω=2πT ,所以T =4 s ,由波形图知λ=8 m ,波速v =λT =2 m/s ,Δx =v ·Δt =12 m ,故A 项正确;经过Δt ′=3 s ,波向前传播的距离为Δx ′,Δx ′=v ·Δt ′=6 m ,画出这一时刻的波形图如图中虚线所示,由图可知,M 点振动方向沿y 轴正方向,B 项正确; 在波的传播过程中,各质点的起振方向都与波源的起振方向相同,可得波源起振方向沿y 轴正方向,C 项错误;此时M 点在y =3 m处且沿y 轴负方向振动,第一次到达y =-3 m 处所用时间小于T 2,故D 项错误.4.A 振子在N 点时开始计时,其位移为正向最大,并按正弦规律变化,故选项A 正确.5.解题思路:(1)设振动周期为T .由于质点A 在0到1 s 内由最大位移处第一次回到平衡位置,经历的是14个周期,由此可知T =4 s ①由于质点O 与A 的距离5 cm 小于半个波长,且波沿x 轴正向传动到波谷的时间大于T 8,再从波谷运动到平衡位置的时间为T 4,所以经过38T ,Q 点没有回到平衡位置,故D 错误.由于P 、Q 两点的振动步调总是相反,所以在相等时间内,P 、Q 两质点通过的路程相等,故E 正确.9.解题思路:由题意可知介质中质点起振方向向上,所以d 质点第一次达到最大位移时处于波峰位置,又a 、d 沿传播方向上的距离小于一个波长,则可知a 、d 间的波形如图所示有两种情况:图甲:x ad =14λ甲t =12T 甲v 甲=λ甲T 甲 解得v 甲=3 m/s图乙:x ad =34λ乙t =T 乙v 乙=λ乙T 乙解得v 乙=2 m/s结合甲、乙两图可知此时质点j 还没有起振,所以位移为零. 答案:3或2 010.解题思路:由图可知波长λ=8 m ,周期T =0.2 s ,则波的传播速度v =λT =40 m/s ,ω=2πT =10π rad/s ,由图甲、乙可知波沿x 轴。
2020年高考物理试题分类汇编:机械振动机械波(带详细解析)
2020年高考物理试题分类汇编:机械振动机械波(带详细解析)〔全国卷1〕21.一简谐振子沿x轴振动,平稳位置在坐标原点。
0t=时刻振子的位移0.1m x=-;4s3t=时刻0.1mx=;4st=时刻0.1mx=。
该振子的振幅和周期可能为A.0. 1 m,8s3B.0.1 m, 8s C.0.2 m,8s3D.0.2 m,8s 【答案】A【解析】在t=34s和t=4s两时刻振子的位移相同,第一种情形是现在间差是周期的整数倍nT=-344,当n=1时38=T s。
在34s的半个周期内振子的位移由负的最大变为正的最大,因此振幅是0.1m。
A正确。
第二种情形是现在间差不是周期的整数倍那么2)344()034(TnT+=-+-,当n=0时8=T s,且由因此2t∆1t∆的二倍讲明振幅是该位移的二倍为0.2m。
如图答案D。
【命题意图与考点定位】振动的周期性引起的位移周期性变化。
〔全国卷2〕15.一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播。
t=0时的波形如下图,那么A.波的周期为1sB.x=0处的质点在t=0时向y轴负向运动C.x=0处的质点在t=14s时速度为0D.x=0处的质点在t=14s时速度值最大答案:AB解析:由波的图像可知半个波长是2m,波长是4m,周期是414T svλ===,A正确。
波在沿x轴正方向传播,那么x=0的质点在沿y轴的负方向传播,B正确。
x=0的质点的位移是振幅的一半那么要运动到平稳位置的时刻是113412Ts⨯=,那么14t=时刻x=0的质点越过了平稳位置速度不是最大,CD错误。
【命题意图与考点定位】此题属于波的图像的识图和对质点振动的判定。
〔新课标卷〕33.[物理——选修3-4]△t1△t2(2)(10分)波源S 1和S 2振动方向相同,频率均为4Hz ,分不置于平均介质中x 轴上的O A 、两点处,OA=2m ,如下图.两波源产生的简谐横波沿x 轴相向传播,波速为4/m s .己知两波源振动的初始相位相同.求:〔i 〕简谐波的波长;〔ii 〕OA 间合振动振幅最小的点的位置。
专题19 机械波-2023届高考物理一轮复习热点题型专练(解析版)
专题19机械波目录题型一机械波与波的图像 (1)类型1波的形成及传播 (1)类型2波的图像 (3)题型二波的图像和振动图像的理解和应用 (4)题型三波传播的周期性和多解性问题 (8)类型1时间多解性 (8)类型2空间多解性 (10)题型四波的叠加 (14)题型五波特有的现象 (19)题型一机械波与波的图像1.传播特点(1)波传到任意一点,该点的起振方向都和波源的起振方向相同。
(2)介质中每个质点都做受迫振动,因此,任一质点的振动频率和周期都和波源的振动频率和周期相同。
(3)波从一种介质进入另一种介质,由于介质的情况不同,它的波长和波速可能改变,但频率和周期都不会改变。
(4)波源经过一个周期T完成一次全振动,波恰好向前传播一个波长的距离,所以v=λT=λf。
2.波的传播方向与质点振动方向的互判方法【例1】(多选)如图所示,A、B两点为某简谐横波上的质点,已知波的传播方向由A到B,t=0时刻该波刚好传到A点,且A点的振动方向竖直向上,经时间t0质点B刚好起振.已知波的传播周期为T、传播速度为v,则下列说法正确的是()A.振源位于A的左侧,且起振方向竖直向上B .质点B 振动后,其振动周期一定为TC .质点B 每次经过平衡位置的速度一定为vD .质点B 的起振方向与A 、B 两点之间的距离有关【答案】AB【解析】因为质点A 刚起振时的振动方向竖直向上,因此振源的起振方向竖直向上,又由于波的传播方向由A 到B ,因此振源位于A 的左侧,故A 正确;质点B 的振动周期等于振源的振动周期,等于波的传播周期,则一定为T ,故B 正确;波的传播速度与质点的振动速度是两个不同的概念,则质点B 经过平衡位置的速度不一定为v ,故C 错误;A 、B 之间各质点在振源的带动下做受迫振动,则开始振动的方向与振源开始起振的方向相同,与A 、B 两点之间的距离无关,故D 错误.【例2】(2021·1月重庆市适应性测试)如图2所示,a 、b 、c 、d 是一简谐横波上的质点,某时刻a 、d 位于平衡位置且相距为9m ,c 在波谷,该波的波速为2m/s 。
光学、机械振动和机械波压轴解答题(全国甲卷和Ⅰ卷)
光学、机械振动和机械波压轴解答题(全国甲卷和Ⅰ卷)高考物理光学、机械振动和机械波压轴解答题是考查学生物理学科素养高低的试金石,表现为综合性一般、求解难度不大、对考生的综合分析能力和应用数学知识解决物理问题的能力要求一般等特点。
一、命题范围1.光的折射定律和全反射(压轴指数★★★★)利用光路图找出入射角和折射角,根据折射定律求解。
全反射注意其发生条件。
2、机械振动和机械波(压轴指数★★★★)理解好简谐运动的特点,会根据简谐运动方程判断某质点的运动情况。
会利用波的图像,分析判断波的传播方向和质点振动方向的关系,会利用波长和波速和周期的关系,求解多解问题。
会根据波的叠加原理,判断两列波叠加时的特点。
二、命题类型1.光学情境综合型。
物理情境选自生活生产情境或学习探究情境,物理光学情境综合型试题的物理模型有:各种形状各异的玻璃砖、或水池。
求解方法技巧性强、灵活性高、应用数学知识解决问题的能力要求高的特点。
命题点常包含:光的折射定律、全反射角。
2.波的图像问题、波的干涉叠加问题、波传播的周期性与多解性问题。
简谐运动的振动方程和振动步调相同、相反的频率相同的波源发出两列波的叠加。
根据波的图像,求解波的传播时间,质点振动的位移和路程等问题。
波传播的周期性与多解性问题。
1.(2022·全国·统考高考真题)如图,边长为a 的正方形ABCD 为一棱镜的横截面,M 为AB 边的中点。
在截面所在的平面,一光线自M 点射入棱镜,入射角为60°,经折射后在BC 边的N 点恰好发生全反射,反射光线从CD 边的P 点射出棱镜,求棱镜的折射率以及P 、C 两点之间的距离。
【答案】72n =,PC =【解析】光线在M 点发生折射有sin60°=n sin θ由题知,光线经折射后在BC 边的N 点恰好发生全反射,则1sin C n=C =90°-θ联立有tan θ=2n =根据几何关系有tan 2MB aBN BNθ==解得NC a BN a =-=再由tan PC NCθ=解得12PC a =2.(2021·全国·高考真题)均匀介质中质点A 、B 的平衡位置位于x 轴上,坐标分别为0和xB =16cm 。
高考物理考点分析之机械振动与机械波
高考物理考点分析之机械振动与机械波高考物理考点分析之机械振动与机械波机械振动1、判断简谐振动的方法简谐运动: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。
特征是:F=-kx,a=-kx/m.要判定一个物体的运动是简谐运动,首先要判定这个物体的运动是机械振动,即看这个物体是不是做的往复运动;看这个物体在运动过程中有没有平衡位置;看当物体离开平衡位置时,会不会受到指向平衡位置的回复力作用,物体在运动中受到的阻力是不是足够小。
然后再找出平衡位置并以平衡位置为原点建立坐标系,再让物体沿着x轴的正方向偏离平衡位置,求出物体所受回复力的大小,若回复力为F=-kx,则该物体的运动是简谐运动。
2、简谐运动中各物理量的变化特点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3、简谐运动的对称性简谐运动的对称性是指振子经过平衡位置对称的两位置时,振子的位移、回复力、加速度、动能、势能、速度、动量等均是等大的(位移、回复力、加速度的方向相反,速度动量的方向不确定)。
运动时间也具有对称性,即在平衡位置对称两段位移间运动的时间相等。
理解好对称性这一点对解决有关问题很有帮助。
4、简谐运动的周期性5、简谐运动图象简谐运动图象能够反映简谐运动的运动规律,因此将简谐运动图象跟具体运动过程联系起是讨论简谐运动的一种好方法。
6、受迫振动与共振(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:○1共振现象: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。
○2产生共振的条:驱动力频率等于物体固有频率。
○3共振的应用:转速计、共振筛。
高考物理最新力学知识点之机械振动与机械波专项训练解析附答案
高考物理最新力学知识点之机械振动与机械波专项训练解析附答案一、选择题1.一弹簧振子做简谐运动,其位移x与时间t的关系曲线如图所示,由图可知:()A.质点的振动频率是4HzB.t=2s时,质点的加速度最大C.质点的振幅为5cmD.t=3s时,质点所受合力为正向最大2.如图为一弹簧振子做简谐运动的位移﹣时间图象,在如图所示的时间范围内,下列判断正确的是()A.0.2s时的位移与0.4s时的位移相同B.0.4s时的速度与0.6s时的速度相同C.弹簧振子的振动周期为0.9s,振幅为4cmD.0.2s时的回复力与0.6s时的回复力方向相反3.已知在单摆a完成10次全振动的时间内,单摆b完成6次全振动,两摆长之差为1.6 m.则两单摆摆长l a与l b分别为( )A.l a=2.5 m,l b=0.9 m B.l a=0.9 m,l b=2.5 mC.l a=2.4 m,l b=4.0 m D.l a=4.0 m,l b=2.4 m4.沿x轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,M为介质中的一个质点,该波的传播速度为40m/s,则t=s时A.质点M对平衡位置的位移一定为负值B.质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C.质点M的加速度方向与速度方向一定相同D .质点M 的加速度方向与对平衡位置的位移方向相同5.图甲所示为以O 点为平衡位置、在A 、B 两点间做简谐运动的弹簧振子,图乙为这个弹簧振子的振动图象,由图可知下列说法中正确的是A .在t =0.2s 时,弹簧振子运动到O 位置B .在t =0.1s 与t =0.3s 两个时刻,弹簧振子的速度相同C .从t =0到t =0.2s 的时间内,弹簧振子的动能持续地减小D .在t =0.2s 与t =0.6s 两个时刻,弹簧振子的加速度相同6.如图所示,质量为m 的物块放置在质量为M 的木板上,木板与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上做简谐振动,周期为T ,振动过程中m 、M 之间无相对运动,设弹簧的劲度系数为k 、物块和木板之间滑动摩擦因数为μ,A .若t 时刻和()t t +∆时刻物块受到的摩擦力大小相等,方向相反,则t ∆一定等于2T 的整数倍B .若2Tt ∆=,则在t 时刻和()t t +∆时刻弹簧的长度一定相同 C .研究木板的运动,弹簧弹力充当了木板做简谐运动的回复力D .当整体离开平衡位置的位移为x 时,物块与木板间的摩擦力大小等于mkx m M+ 7.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图.a 、b 两质点的横坐标分别为x=2m 和x=6m ,图乙为质点b 从该时刻开始计时的振动图象.下列说法正确的是( )A .该波沿+x 方向传播,波速为1m/sB .质点a 经4s 振动的路程为4mC .此时刻质点a 的速度沿-y 方向D .质点a 在t =2 s 时速度最大8.一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示,已知图中的质点b比质点a晚0. 5s起振,质点b和质点c平衡位置之间的距离为5m,则该波的波速为A.1m/s B.3m/s C.5m/s D.8m/s9.若单摆的摆长不变,摆球的质量由20g增加为40g,摆球离开平衡位置的最大角度由4°减为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,振幅不变D.频率改变,振幅改变10.一列简谐横波沿x轴传播,a、b为x轴上的两质点,平衡位置分别为 x=0,x=x b(x b>0).a 点的振动规律如图所示。
高考物理机械振动和机械波知识点梳理
高考物理机械振动和机械波知识点梳理高考物理机械振动和机械波知识点梳理初中是学物理的开始,打好地基才能盖高楼大厦;高中是盖好这座高楼大厦的重要过程。
小编准备了高考物理机械振动和机械波知识点,希望你喜欢。
1.简谐运动(1)定义:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动,叫做简谐运动。
(2)简谐运动的特征:回复力F=-kx,加速度a=-kx/m,方向与位移方向相反,总指向平衡位置。
简谐运动是一种变加速运动,在平衡位置时,速度最大,加速度为零;在最大位移处,速度为零,加速度最大。
(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,其最大值等于振幅。
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:表示振动快慢的物理量,二者互为倒数关系,即T=1/f。
(4)简谐运动的图像①意义:表示振动物体位移随时间变化的规律,注意振动图像不是质点的运动轨迹。
(1)受迫振动:振动系统在周期性驱动力作用下的振动叫受迫振动。
(2)受迫振动的特点:受迫振动稳定时,系统振动的频率等于驱动力的频率,跟系统的固有频率无关。
(3)共振:当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时,振动物体的振幅最大,这种现象叫做共振。
共振的条件:驱动力的频率等于振动系统的固有频率。
5.机械波:机械振动在介质中的传播形成机械波。
(1)机械波产生的条件:①波源;②介质(2)机械波的分类①横波:质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波。
横波有凸部(波峰)和凹部(波谷)。
②纵波:质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波。
纵波有密部和疏部。
[注意]气体、液体、固体都能传播纵波,但气体、液体不能传播横波。
(3)机械波的特点①机械波传播的是振动形式和能量。
质点只在各自的平衡位置附近振动,并不随波迁移。
②介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同。
高考物理最新力学知识点之机械振动与机械波解析含答案
高考物理最新力学知识点之机械振动与机械波解析含答案一、选择题1.一列波长大于1 m的横波沿着x轴正方向传播.处在x1=1 m和x2=2 m的两质点A、B 的振动图象如图所示,由此可知().A.波长为4 3 mB.波速为1m/sC.3 s末A、B两质点的位移相同D.1 s末A点的振动速度大于B点的振动速度2.已知在单摆a完成10次全振动的时间内,单摆b完成6次全振动,两摆长之差为1.6 m.则两单摆摆长l a与l b分别为( )A.l a=2.5 m,l b=0.9 m B.l a=0.9 m,l b=2.5 mC.l a=2.4 m,l b=4.0 m D.l a=4.0 m,l b=2.4 m3.目前雷达发出的电磁波频率多在200MHz~1000 MHz的范围内,下列关于雷达和电磁波的说法正确的是()A.真空中,上述频率范围的电磁波的波长在30m~150m之间B.电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C.波长越短的电磁波,越容易绕过障碍物,便于远距离传播D.测出从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间,就可以确定障碍物的距离4.如图所示,A、B两物体组成弹簧振子,在振动过程中,A、B始终保持相对静止,下列给定的四幅图中能正确反映振动过程中物体A所受摩擦力F f与振子对平衡位置位移x关系的图线为A.B.C.D.5.如图所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在M、N两点之间做简谐运动.下列判断正确的是()A.振子从O向N运动的过程中位移不断减小B.振子从O向N运动的过程中回复力不断减小C.振子经过O时动能最大D.振子经过O时加速度最大6.下列说法正确的是()A.物体做受迫振动时,驱动力频率越高,受迫振动的物体振幅越大B.医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应C.两列波发生干涉,振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大D.遥控器发出的红外线波长比医院“CT”中的X射线波长短7.下列说法中正确的是()A.只有横波才能发生干涉,纵波不能发生干涉B.“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射C.在受迫振动中,物体振动的频率一定等于自身的固有频率D.发生多普勒效应时,观察者接收的频率发生了变化,是波源的频率变化的缘故8.两个弹簧振子,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100HzB.乙的振幅较大,振动频率是300HzC.甲的振幅较大,振动频率是300HzD.乙的振幅较大,振动频率是400Hz9.关于下列四幅图的说法中,正确的是()A.图甲中C摆开始振动后,A、B、D三个摆中B摆的振幅最大B.图乙为两列水波产生的干涉图样,这两列水波的频率可以不同C.图丙是波的衍射现象,左图的衍射更明显D.图丁是声波的多普勒效应,该现象说明,当观察者与声源相互靠近时,他听到的声音频率变低了10.如图是观察水面波衍射的实验装置,AC 和 BD 是两块挡板,AB 是一个孔,O 是波源。
高考物理知识点之机械振动与机械波
精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!高考物理知识点之机械振动与机械波考试要点基本概念一、简谐运动的基本概念1.定义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,叫简谐运动。
表达式为:F= -kx(1)简谐运动的位移必须是指偏离平衡位置的位移。
也就是说,在研究简谐运动时所说的位移的起点都必须在平衡位置处。
(2)回复力是一种效果力。
是振动物体在沿振动方向上所受的合力。
(3)“平衡位置”不等于“平衡状态”。
平衡位置是指回复力为零的位置,物体在该位置所受的合外力不一定为零。
(如单摆摆到最低点时,沿振动方向的合力为零,但在指向悬点方向上的合力却不等于零,所以并不处于平衡状态)(4)F=-kx是判断一个振动是不是简谐运动的充分必要条件。
凡是简谐运动沿振动方向的合力必须满足该条件;反之,只要沿振动方向的合力满足该条件,那么该振动一定是简谐运动。
2.几个重要的物理量间的关系要熟练掌握做简谐运动的物体在某一时刻(或某一位置)的位移x、回复力F、加速度a、速度v这四个矢量的相互关系。
(1)由定义知:F∝x,方向相反。
(2)由牛顿第二定律知:F∝a,方向相同。
(3)由以上两条可知:a∝x,方向相反。
(4)v 和x 、F 、a 之间的关系最复杂:当v 、a 同向(即 v 、 F 同向,也就是v 、x 反向)时v 一定增大;当v 、a 反向(即 v 、 F 反向,也就是v 、x 同向)时,v 一定减小。
3.从总体上描述简谐运动的物理量振动的最大特点是往复性或者说是周期性。
因此振动物体在空间的运动有一定的范围,用振幅A 来描述;在时间上则用周期T 来描述完成一次全振动所须的时间。
(1)振幅A 是描述振动强弱的物理量。
(一定要将振幅跟位移相区别,在简谐运动的振动过程中,振幅是不变的而位移是时刻在改变的)(2)周期T 是描述振动快慢的物理量。
(频率f =1/T 也是描述振动快慢的物理量)周期由振动系统本身的因素决定,叫固有周期。
高考物理专题——机械振动和机械波 光学
一、机械振动和机械波1.简谐运动的图象信息(1)由图象可以得出质点做简谐运动的振幅、周期。
(2)可以确定某时刻质点离开平衡位置的位移。
(3)可以根据图象确定某时刻质点回复力、加速度和速度的方向。
2.机械波的传播特点(1)波传到任意一点,该点的起振方向都和波源的起振方向相同。
(2)介质中每个质点都做受迫振动,因此,任一质点振动频率和周期都和波源的振动频率和周期相同。
(3)波从一种介质进入另一种介质,由于介质的情况不同,它的波长和波速可能改变,但频率和周期都不会改变。
(4)波经过一个周期T完成一次全振动,波恰好向前传播一个波长的距离,所以v=λT=λf。
二、光的折射和全反射对折射率的理解(1)公式:n=sin θ1 sin θ2(2)折射率由介质本身的性质决定,与入射角的大小无关。
(3)折射率与介质的密度没有关系,光密介质不是指密度大的介质,光疏介质不是指密度小的介质。
(4)折射率的大小不仅与介质本身有关,还与光的频率有关。
同一种介质中,频率越大的色光折射率越大,传播速度越小。
(5)同一种色光,在不同介质中虽然波速、波长不同,但频率相同。
(6)折射率大小不仅反映了介质对光的折射本领,也反映了光在介质中传播速度的大小v=c n。
三、光的波动性1.三种现象:光的干涉现象、光的衍射现象和光的偏振现象。
2.光的干涉(1)现象:光在重叠区域出现加强或减弱的现象。
(2)产生条件:两束光频率相同、相位差恒定。
(3)典型实验:杨氏双缝实验。
3.光的衍射(1)现象:光绕过障碍物偏离直线传播的现象。
(2)产生条件:障碍物或孔的尺寸与波长相差不多或更小。
(3)典型实验:单缝衍射、圆孔衍射和不透明圆盘衍射。
四、电磁波1.电磁波是横波:在传播方向上的任一点,E和B随时间做正弦规律变化,E与B彼此垂直且与传播方向垂直。
2.电磁波的传播不需要介质:电磁波在真空中的传播速度与光速相同,即c=3×108 m/s。
3.电磁波具有波的共性:能产生干涉、衍射等现象。
高考物理力学知识点之机械振动与机械波真题汇编附答案
A.1m/s
B.3m/s
C.5m/s
D.8m/s
9.如图是观察水面波衍射的实验装置,AC 和 BD 是两块挡板,AB 是一个孔,O 是波
源。图中已画出波源所在区域波的传播情况,每两条相邻波纹(图中曲线)间的距离表示
一个波长, 则波经过孔之后的传播情况,下列说法中正确的是( )
A.此时能明显观察到波的衍射现象 B.如果将孔 AB 缩小,经过孔以后的波纹间的距离会变小 C.如果将孔 AB 缩小,有可能观察不到明显的衍射现象 D.如果孔的大小不变,波源的频率增大,将能更明显地观察到衍射现象 10.如图所示为一列沿 x 轴负方向传播的简谐横波在 t1=0 时的波形图。经过 t2=0.1s,Q 点振动状态传到 P 点,则( )
A.这列波的波速为 40cm/s B.t2 时刻 Q 点加速度沿 y 轴的正方向 C.t2 时刻 P 点正在平衡位置且向 y 轴的负方向运动 D.t2 时刻 Q 点正在波谷位置,速度沿 y 轴的正方向 11.一列简谐横波沿 x 轴传播,t=0 时刻的波形如图所示.则从图中可以看出( )
A.这列波的波长为 5m B.波中的每个质点的振动周期为 4s C.若已知波沿 x 轴正向传播,则此时质点 a 向下振动 D.若已知质点 b 此时向上振动,则波是沿 x 轴负向传播的 12.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。 13.如右图甲所示,水平的光滑杆上有一弹簧振子,振子以 O 点为平衡位置,在 a、b 两 点之间做简谐运动,其振动图象如图乙所示.由振动图象可以得知( )
2025高考物理 机械振动和机械波
2025高考物理 机械振动和机械波一、单选题1.如图所示,半径为R 的圆盘边缘有一钉子B ,在水平光线下,圆盘的转轴A 和钉子B 在右侧墙壁上形成影子O 和P ,以O 为原点在竖直方向上建立x 坐标系。
0t =时从图示位置沿逆时针方向匀速转动圆盘,角速度为ω,则P 做简谐运动的表达式为( )A .sin()2πω=-x R t B .sin()2πω=+x R t C .2sin()2πω=-x R t D .2sin()2πω=+x R t 2.如图所示,为一个水平弹簧振子的振动图像,下列说法不正确的是( )A .1s t =到2s t =内,弹簧振子的动能不断减小B .该弹簧振子的振动方程为10sin cm 2x t π=-C .3s t =时,弹簧振子的加速度沿x 轴负方向D .0t =到10s t =弹簧振子的路程为100cm3.直立的轻弹簧一端固定在地面上,另一端拴住一个铁块,现让铁块在竖直方向做往复运动,从铁块所受合力为零开始计时,取向上为正方向,其运动的位移-时间图像如图所示( )A .t =0.25s 时物体对弹簧的压力最大B .t =0.25s 和t =0.75s 两时刻弹簧的弹力相等C .t =0.25s 至t =0.50s 这段时间物体做加速度逐渐增大的加速运动D .t =0.25s 至t =0.50s 这段时间内物体的动能和弹簧的弹性势能之和在增大4.如图所示为相同的小球(可看作质点)构成的单摆,所有的绳子长度都相同,在不同的条件下的周期分别1234T T T T 、、、,关于周期大小关系的判断,正确的是( )A .1234>>>T T T TB .4132T T T T <=<C .4132T T T T >=>D .1234T T T T <<<二、多选题5.如图甲所示,一光滑绝缘小圆槽MN 固定在水平面上,M 、N 两点之间的弧长远小于圆槽的半径R 。
高考物理力学知识点之机械振动与机械波真题汇编及答案
高考物理力学知识点之机械振动与机械波真题汇编及答案一、选择题1.一列横波某时刻的波形图如图甲所示,图乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图象.下列说法正确的是()A.若波沿x轴正方向传播,则图乙表示的是质点N的振动图象B.若波沿x轴负方向传播,则图乙表示的是质点K的振动图象C.若图乙表示的是质点L的振动图象,则波沿x轴正方向传播D.若图乙表示的是质点M的振动图象,则波沿x轴负方向传播2.已知在单摆a完成10次全振动的时间内,单摆b完成6次全振动,两摆长之差为1.6 m.则两单摆摆长l a与l b分别为( )A.l a=2.5 m,l b=0.9 m B.l a=0.9 m,l b=2.5 mC.l a=2.4 m,l b=4.0 m D.l a=4.0 m,l b=2.4 m3.在简谐运动中,振子每次经过同一位置时,下列各组描述振动的物理量总是相同的是A.速度、加速度、动能B.动能、冋复力、对平衡位置的位移C.加速度、速度、势能D.速度、动能、回复力4.如图所示,一单摆在做简谐运动,下列说法正确的是A.单摆的幅度越大,振动周期越大B.摆球质量越大,振动周期越大C.若将摆线变短,振动周期将变大D.若将单摆拿到月球上去,振动周期将变大5.如图所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在M、N两点之间做简谐运动.下列判断正确的是()A.振子从O向N运动的过程中位移不断减小B.振子从O向N运动的过程中回复力不断减小C.振子经过O时动能最大D.振子经过O时加速度最大6.一洗衣机在正常工作时非常平稳,当切断电源后,发现洗衣机先是振动越来越剧烈,然后振动再逐渐减弱,对这一现象,下列说法正确的是()①正常工作时,洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大;②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;③正常工作时,洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率;④当洗衣机振动最剧烈时,波轮的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率.A.①B.③C.①④D.②④7.下列说法中正确的是()A.只有横波才能发生干涉,纵波不能发生干涉B.“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射C.在受迫振动中,物体振动的频率一定等于自身的固有频率D.发生多普勒效应时,观察者接收的频率发生了变化,是波源的频率变化的缘故8.图甲所示为以O点为平衡位置、在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子,图乙为这个弹簧振子的振动图象,由图可知下列说法中正确的是A.在t=0.2s时,弹簧振子运动到O位置B.在t=0.1s与t=0.3s两个时刻,弹簧振子的速度相同C.从t=0到t=0.2s的时间内,弹簧振子的动能持续地减小D.在t=0.2s与t=0.6s两个时刻,弹簧振子的加速度相同9.如图所示,质量为m的物块放置在质量为M的木板上,木板与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上做简谐振动,周期为T,振动过程中m、M之间无相对运动,设弹簧的劲度系数为k、物块和木板之间滑动摩擦因数为μ,A .若t 时刻和()t t +∆时刻物块受到的摩擦力大小相等,方向相反,则t ∆一定等于2T 的整数倍B .若2Tt ∆=,则在t 时刻和()t t +∆时刻弹簧的长度一定相同 C .研究木板的运动,弹簧弹力充当了木板做简谐运动的回复力D .当整体离开平衡位置的位移为x 时,物块与木板间的摩擦力大小等于mkx m M+ 10.一列简谐横波沿x 轴传播,某时刻的波形如图所示,质点a 、b 均处于平衡位置,质点a 正向上运动.则下列说法正确的是A .波沿x 轴负方向传播B .该时刻质点b 正向上运动C .该时刻质点a 、b 的速度相同D .质点a 、b 的振动周期相同11.在平静的水面上激起一列水波,使漂浮在水面上相距6.0m 的小树叶a 和b 发生振动,当树叶a 运动到上方最大位移处时,树叶b 刚好运动到下方最大位移处,经过1.0s 后,树叶a 的位移第一次变为零。
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高考物理试题分类解释:专题十九、机械振动机械波1. (2013高考福建理综第16题)如图,t=0时刻,波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正方向开始振动,振动周期为0.4s,在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波。
下图中能够正确表示t=0.6时波形的图是答案:C 解析:波源振动在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波。
t=0.6时沿x轴正、负两方向各传播1.5个波长,能够正确表示t=0.6时波形的图是C。
2.(2013高考上海物理第4题)做简谐振动的物体,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)回复力答案:B 解析:做简谐振动的物体,当它每次经过同一位置时,位移相同,加速度相同,位移相同,可能不同的物理量是速度,选项B正确。
3.(2013高考上海物理第14题)一列横波沿水平绳传播,绳的一端在t=0时开始做周期为T的简谐运动,经过时间t(34T<t<T),绳上某点位于平衡位置上方的最大位移处。
则在2t时,该点位于平衡位置的(A)上方,且向上运动(B)上方,且向下运动(C)下方,且向上运动(D)下方,且向下运动答案:B 解析:由于再经过T时间,该点才能位于平衡位置上方的最大位移处,所以在2t时,该点位于平衡位置的上方,且向上运动,选项B正确。
4.(2013全国高考大纲版理综第21题)在学校运动场上50 m直跑道的两端,分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器。
两个扬声器连续发出波长为5 m的声波。
一同学从该跑道的中点出发,向某一端点缓慢行进10 m。
在此过程中,他听到扬声器声音由强变弱的次数为()A.2 B.4 C.6 D.8 答案:B 解析:向某一端点每缓慢行进2.5m,他距离两波源的路程差为5m,听到扬声器声音强,缓慢行进10 m,他听到扬声器声音由强变弱的次数为4次,选项B正确。
5.(2013全国新课标理综1第34题)(1) (6分)如图,a. b, c. d是均匀媒质中x轴上的四个质点.相邻两点的间距依次为2m、4m和6m一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播,在t=0时刻到达质点a处,质点a由平衡位置开始竖直向下运动,t=3s时a第一次到达最高点。
下列说法正确的是 (填正确答案标号。
选对I个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。
每选错I个扣3分,最低得分为0分)A.在t=6s时刻波恰好传到质点d处B.在t=5s时刻质点c恰好到达最高点C..质点b开始振动后,其振动周期为4sD..在4s<t<6s的时间间隔内质点c向上运动E..当质点d向下运动时,质点b一定向上运动答案:ACD解析:根据题述“在t=0时刻到达质点a处,质点a由平衡位置开始竖直向下运动,t=3s 时a第一次到达最高点”可知周期为T=4s。
波长λ=vT=2×4m=8m。
在t=6s时刻波恰好传到质点d处,选项A正确。
在t=3s时刻波传播到质点C,在t=5s时刻质点c恰好回到平衡位置,在t=6s时刻到达最高点,选项B错误。
质点b开始振动后,其振动周期为4s,选项C正确。
在4s<t<6s的时间间隔内质点c向上运动,选项D正确。
质点b和质点d相距10m,当质点d向下运动时,质点b不一定向上运动,选项E错误。
6 .(2013高考天津理综物理第7题)一列简谐横波沿直线传播,该直线上平衡位置相距9m的a、b两质点的振动图象如右图所示.下列描述该波的图象可能正确的是答案:AC解析:由振动图象可知,在t=0时,质点a处在波峰位置,质点b处在平衡位置且向下运动。
当简谐横波沿直线由a向b传播,有,34λ+nλ=9,解得波长的表达式:λ=3643nm,(n=0,1,2,3,4···),其波长可能值为12m,5.14m,···,选项C正确。
当简谐横波沿直线由b 向a 传播,有,14λ+n λ=9,解得波长的表达式:λ=3641n +,(n=0,1,2,3,4···),其波长可能值为36m ,7.2m ,4m ,···,选项A 正确。
7.(2013高考江苏物理第12B 题)(1)如题12B-1图所示的装置,弹簧振子的固有频率是4Hz 。
现匀速转动把手,给弹簧振子以周期性的驱动力,测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1Hz ,则把手转动的频率为___▲____。
(A )1Hz (B )3Hz (C )4Hz (D )5Hz答案:B. (1)A 解析:根据受迫振动的频率等于驱动力的频率,把手转动的频率为1Hz ,选项A 正确。
8.(2013高考上海物理第23题)如图,在:半径为2.5m 的光滑圆环上切下一小段圆弧,放置于竖直平面内,两端点距最低点高度差H 为1cm 。
将小环置于圆弧端点并从静止释放,小环运动到最低点所需的最短时间为____s ,在最低点处的加速度为____m/s 2。
(取g =10m/s 2)答案:0.785 0.08解析:小环运动沿圆弧的运动可类比于单摆的简谐运动,小环运动到最低点所需的最短时间为t=T/4= 2.5210π=0.785s 。
由机械能守恒定律,mgH=12mv 2,在最低点处的速度为v=2gH 。
在最低点处的加速度为a=2v R =2gH R =0.08m/s 2。
9.(2013全国新课标理综II 第34题)34.(1)如图。
一轻弹簧一端固定,另一端连接一物块构成弹簧振子,该物块是由a 、b 两个小物块粘在一起组成的。
物块在光滑水平桌面上左右振动。
振幅为A0,周期为T0.,。
当物块向右通过平衡位置时,a 、b 之间的粘胶脱开;以后小物块a 振动的振幅和周期分别为A 和T ,则:A A 0(填“>”、“ <”或 “=”), T T 0(填“>”、“ <”或 “=”),34.(1)<(3分) <(2分)【命题意图】本题考查弹簧振子的机械振动及其相关知识点,意在考查考生灵活应用知识分析问题的能力。
【解题思路】小球通过平衡位置时弹性势能为零,动能最大。
向右通过平衡位置,a 由于受到弹簧弹力做减速运动,b 做匀速运动。
小物块a 与弹簧组成的系统机械能小于原来系统,所以小物块a 的振幅减小,A<A 0,周期减小, T<T 0。
【快速解题】根据系统能量减小得到振幅减小,根据振子质量减小可知加速度增大,周期减小,从而快速解题。
10.(5分)(2013高考安徽理综第21题I )根据单摆周期公式12T gπ=,可以通过实验测量当地的重力加速度。
如图1所示,将细线的上端固定在铁架台上,下端系一小钢球,就做成了单摆。
(1) 用游标卡尺测量小钢球直径,求数如图2所示,读数为_______mm 。
(2) 以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有_______。
a.摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且尽可能长一些b.摆球尽量选择质量大些、体积小些的c.为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆线相距平衡位置有较大的角度d.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置大于5度,在释放摆球的同时开始计时,当摆球回到开始位置时停止计时,此时间间隔△t 即为单摆周期Te.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5度,释放摆球,当摆球振动稳定后,从平衡位置开始计时,记下摆球做50次全振动所用的时间△t ,则单摆周期50t T = 【答案】18.6mm abe【 解析】(1)根据游标卡尺读数规则,游标卡尺的读数:18mm+0.1×6mm=18.6mm ;(2)abe 摆线要选择细些可减小阻力;伸缩性小些的,保证摆长不变;并且尽可能长一些,在合适的振幅下,摆角小。
所以摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且尽可能长一些,选项a 正确。
摆球尽量选择质量大些、体积小些的,可减小空气阻力的影响,选项b 正确。
为了使摆的周期大一些,以方便测量,可增大摆长。
开始时拉开摆球,使摆线相距平衡位置有较大的角度,可能导致摆角大于10°,使误差增大,选项c 错误。
拉开摆球,使摆线偏离平衡位置小于5度,在摆球通过平衡位置的同时开始计时,测量单摆运动50个周期的时间t ,则单摆周期T=t/50,选项d 错误e正确。
11 .(2013高考北京理综第15题) 一列沿x 轴正方向传播的简谐机械横波,波速为4m/s 。
某时刻波形如图所示,下列说法正确的是A . 这列波的振幅为4cmB . 这列波的周期为1sC . 此时x=4m 处质点沿y 轴负方向运动D . 此时x=4m 处质点的加速度为0答案:D解析:这列波的振幅为2cm ,波长λ=8cm ,这列波的周期为T=λ/v =2s ,选项AB 错误。
此时x=4m 处质点沿y 轴正方向运动,加速度为零,选项C 错误D 正确。
12.(2013高考四川理综第5题)图1是一列简谐横波在t=1.25s 时的波形图,已知c 位置的质点比a 位置的晚0.5s 起振。
则图2所示振动图像对应的质点可能位于A .b x a <<B .c x b <<C .d x c <<D .e x d << 12.D 解析:根据题述“C 位置的质点比a 位置的晚0.5s 起振”可知波动周期为1s ,波沿x 轴正方向传播。
画出t=0时的波形图如图。
则图2所示振动图像对应的质点可能位于e x d <<,选项D 正确。
13(2013高考山东理综第37(1)题)(1)如图甲所示,在某一均匀介质中,AB 是振动情况完全相同的两个波源,其简谐运动表达式均为x=0.1sin(20πt)m ,介质中P 点与A 、B 两波源间的距离分别为4m 和5m 。
两波源形成的简谐横波分别沿AP 、BP 方向传播,波速都是10m/s 。
①求简谐横波的波长。
②P 点的振动 (填写“加强”或“减弱”)(2)①②解析:①设简谐横波的波速为v ,波长为λ,周期为T ,由题意知T=0.1s , 由波速公式v=λ/T ,代入数据得:λ=1m 。
②加强。
14.(20分)(2013高考安徽理综第24题)如图所示,质量为M\倾角为α的斜面体(斜面光滑且足够长)放在粗糙的水平地面上,底部与地面的动摩擦因数为μ,斜面顶端与劲度系数为k 、自然长度为L 的轻质弹簧相连,弹簧的另一端连接着质量为m 的物块。
压缩弹簧使其长度为3L/4时将物块由静止开始释放,且物块在以后的运动中,斜面体始终处于静止状态。
重力加速度为g 。
(1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度;(2)选物块的平衡位置为坐标原点,沿斜面向下为正方向建立坐标轴,用x 表示物块相对于平衡位置的位移,证明物块做简谐运动;(3)求弹簧的最大伸长量;(4)为使斜面始终处于静止状态,动摩擦因数μ应满足什么条件(假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力)?【 解析】(1) 设物块在斜面上平衡时,弹簧伸长量为△L,有mg sin α-k △L =0,得:△L =sin mg kα, 此时弹簧的长度为L+△L=L+sin mgk α。