2018机械振动和机械波专题复习

知识点一：振动图像（物理意义、质点振动方向）与波形图（物理意义、传播方向与振动方向）位移、速度、加速度等分析
可知？，回复力、
1.悬挂在竖直方向上的弹簧振子,周期为2 S,从最低点的位置向上运动时开始计时,它的振动图像如图所示,由图
A.t=1.25 S 时振子的加速度为正,速度为正
B.t=1.7 S 时振子的加速度为负,速度为负
C.t=1.0 S 时振子的速度为零，加速度为负的最大值
D.t=1.5 S 时振子的速度为零，加速度为负的最大值
2.如图甲所示，一弹簧振子在 A B间做简谐运动，0为平衡位置，如图乙是振子做简谐运动时的位移-时间图像，则
关于振子的加速度随时间的变化规律
3.如图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以
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
A.振子的振动周期等于t1
B.在t=0时刻，振子的位置在 a点
C.在t=t i时刻，振子的速度为零
D.从t i到t2,振子正从 0点向b点运动
4 .一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T,波长为入。

若在x=0处质点的
振动图像如右图所示，则该波在t=T/2时刻的波形曲线为（
O 入空 A X
5.—列横波沿x轴正向传播，a、b、c、
d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。

某时刻的波形如图
示，此后，若经过 3/4周期开始计时，则图 2描述的是
A.a处质点的振动图象
B.b处质点的振动图象
C.c处质点的振动图象
,下列四个图像（选项）中正确的是？（
0点为平衡位置，在a
\/2 x
C.
B.
y
A
D.
X
幺0
甲
乙y
0 T
D.d处质点的振动图象
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D. t=0.75s 时刻，质点 P 、Q 都运动到x=0.5m
6 .如图所示，甲图为一列简谐横波在 t= 0.2s 时刻的波动图象乙图为这列波上质点 P 的振动图象，则该波
A.沿x 轴负方传播，波速为 0.8m/s 波速为 0.8m/s C.沿x 轴负方传播，波速为 5m4s .沿x 轴正方传播, 波速为 5m/s
7.
如图所示是一列沿 x 轴传播的简谐横波在某时刻的波形图。

已知 a 质点的运动状态总是滞后于
b 质点0.5s ,
质点b 和质点c 之间的距离是5cmo 下列说法中正确的是 A. 此列波沿x 轴正方向传播 B. 此列波的频率为 2Hz C. 此列波的波长为10cm D. 此列波的传播速度为 5cm/s
8. 一列向右传播的简谐横波在某一时刻的波形如图所示，该时刻，两个质量相同的质点 P 、Q 到平衡位置的距离
相等。

关于P 、Q 两个质点，以下说法正确的是（
A. P 较Q 先回到平衡位置
B. 再经丄周期，两个质点到平衡位置的距离相等
4
C. 两个质点在任意时刻的动量相同
D. 两个质点在任意时刻的加速度相同
9 .在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波。

一质点由平衡位置竖直向上运动，经 段时间内波传播了 0.5 m 。

则这列波（ 0.1 s 到达最大位移处•在这
A .周期是0.2 s
B .波长是0.5 m
C.波速是2 m/s D .
经1.6 s 传播了 8 m
10.如图所示，两列简谐横波分别沿 x 轴正方向和负方向传播, 两波源分别位于 x=-0.2m 和x=1.2m 处，两列波的 速度大小均为v=0.4m/s ，两波源的振幅均为 A=2cm 图示为 t=0时刻两列波的图象（传播方向如图所示）
，该时
刻平衡位置位于 x=0.2m 和x=0.8m 的P 、Q 两质点刚开始 振动，质点 M 的平衡位置处于 x=0.5m 处。

关于各质点运 动情况的判断正确的是（
A. t=0时刻质点P 、 Q 均沿y 轴正方向运动
B. t=1s 时刻，质点 M 的位移为—4cm
C. t=1s 时刻，质点 M 的位移为+ 4cm
x/m
t/
.沿x 轴正方传播, £
■jt
III
I [P I
m
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11. 一质点以坐标原点 0为中心位置在y 轴上做简谐振动，其振动图象如图所示，振动在介质中产生的简谐横波
P T 点在t=0.3s u 的时刻第一次到达波峰，下面说法中正确的是
5 'y/cm ■
T\ .
1 L
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0.2
-J
-j
-5
-i
-J 3
A
B
c
C 点的振动图象如
图丙所示。

两列波的波速都为 20cm/s 。

P 与B 相距40cm,
.50cm C . 35cm
A. 70cm
P 与C 相距50cm,两列波在P 点相遇，则P 点振幅为 D
.10cm
图甲
40
-40
y/cm
\^0.5 J/^1.5 t/s
图丙
13.如图所示，一列简谐横波沿
x 轴正方向传播，从波传到 x=5m 处的M 点开始计时（t=0s ）,已知开始计时后,
A. 这列波的周期是1.2s
B. 这列波的传播速度大小是 10m/s
C. 质点Q （ x=9m ）经过0.5s 才第一次到达波峰
M 点右侧各质点开始振动的方向都是沿着
y 轴的正方向
14.如图2所示，沿波的传播方向上间距均为
1.0m 的六个质点a 、b 、
c 、
d 、
e 、
f 均静止在各自的平衡位置。

一 列简谐横波以2.0m/s 的速度水平向左传播，t = 0时到达质点a, 时，质点a 第一次到达最高点。

则在 4.0s < t < 5.0s 这段时间内
质点a 开始由平衡位置向上运动。

t = 1.0s
左 -----
A.
质点c 保持静止 B .质点f 向下运动
C.质点b 的速度逐渐增大
D.质点d 的加速度逐渐增大
15.（多选）如图所示,实线表示两个相干波源 S1、S2发生的波的波峰位置，则图中a 、b 两点？（ ）
A.a 为振动加强位置
B.b 为振动减弱位置
C.b 为振动加强位置
D.a 为振动减弱位置
12.如图甲所示，横波 1沿BP 方向传播，B 点的振动图象如图乙所示；横波 2沿CP 方向传播, 沿x 轴正方向传播，波速为 1.0m/s 。

此质点振动0.2s 后立即停振动，再经过 0.1s 后的波形图是
D
DA 血
t/s
Vtf i
16. （多选）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IA1-A2I
B. 波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为 A1+A2
C. 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
17. 水平面上有A 、B 两个振动情况完全相同的振源。

在 A 、B 连线中垂线上有a 、b 、c 三个质点。

已知某时刻a 点是两列波波峰的相遇点，c 点是相近的波谷的相遇点,b 处在a 、c 之间，如图所示。

那么以下说法正确的是？（
）
19. 一列沿x 轴方向传播的简谐横波，t = 0时刻的波形如图中实线所示，t = 0.2「S 时刻的波形为
图中虚线所示，贝U
C •波的频率可能为4 Hz
D .波的传播速度可能为20 m/s
5
20.如图，一列简谐横波向右传播，质点 a 和b 的平衡位置相距0.5m 。

某时刻质点a 运动到波峰位
置时，质点b 刚好处于平衡位置向上运动。

这列波的波长可能是
A. 1m
B. 2m
C. 0.5m
D. 0.67m
A. a 点是振动加强点,c 点是振动减弱点
B.
a
点与c 点都是振动加强点,b 点是振动减弱点还是加强点不能确定 比
C. a 点与c 点此时此刻是振动加强点，经过一段时间后，变为振动减弱点，• 而b 点可能变为振动加强点
D. a 、b 、c 都是振动加强点 知识点二：多解问题
18. 一列简谐横波沿直线由 则（
A. A 向B 传播，相距10.5m 的A 、B 两处的质点振动图象如图a 、b 所示,
B. C. ）
该波的振幅一定是 该波的波长可能是 该波的波速可能是 20cm
14m 10.5m/s D. 该波由a 传播到b 可能历时7s
A
•波的传播方向一定向右B .波的周期可能为存
左——a
y/cm 10
-10
知识点三：单摆 21.如图所示的单摆，摆球a 向右摆动到最低点时, 生碰撞，并粘在一起，且摆动平面不变。

动的周期为T , a 球质量是b 球质量的 撞后（） 已知碰撞前 5倍，碰撞前 恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球 a 球摆动的最高点与最低点的高度差为 a 球在最低点的速度是b 球速度的一半。

b 发
h ,摆 则碰
A .摆动的周期为J |T C .摆球最高点与最低点的高度差为 D .摆球最高点与最低点的高度差为 摆动的周期为£T
0.3
h 0.25h h 吳 22.如图甲所示，细线下悬挂一个除去了柱塞的注射器，注射器可在竖直面内摆动，且在摆动过程中能持续向下 流出一细束墨水。

沿着与注射器摆动平面垂直的方向匀速拖动一张硬纸板, 摆动的注射器流出的墨水在硬纸板上 形成了如图乙所示的曲线。

注射器喷嘴到硬纸板的距离很小, 且摆动中注射器重 心的高度变化可忽略不计。

若按图乙所示建立xOy 坐标系, 则硬纸板上的墨迹所 呈现的图样可视为注射器振动的图像。

关于图乙所示的图像, 下列说法中正确的 A. x 轴表示拖动硬纸板的速度 B. y 轴表示注射器振动的位移 C.匀速拖动硬纸板移动距离 L 的时间等于注射器振动的周期 D.拖动硬纸板的速度增大，可使注射器振动的周期变短 乙
23.如图所示,一单摆悬于0点,摆长为L,若在过0点的竖直线上的 0'点钉一个钉子,使00'=L/2,将单摆拉至 C 间来回振动，若振动中摆线与竖直方向夹角小于
5° ,则此摆的周期是？（
）
24.(1)用50分度的游标卡尺(测量值可精确到0.02 mm)测定某圆筒的内径时
mm 秒表读数
,示数如图所示，可读出圆筒的内径
⑵用多组实验数据作出 T2-L 图像，也可以求出重力加速度
g o 已知三位同学作出的
T2-L 图线的示意图如图 2中
26
10
41
12
1
i
3
4
43
45 4
IK
16 35
&
59 ()
28 57
的a、b、c所示，其中a和b平行,b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。

则相对于图线b,下列分析正确的是__________________ (选填选项前的字母)。

A.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长
B.出现图线c的原因可能是误将 49次全振动记为50次
C.图线c对应的g值小于图线b对应的g值
(3)实验中某同学发现他测出的重力加速度值总是偏大，其原因可能是
A .实验室地下可能有大型磁铁矿脉
B •单摆所用的摆球太重
C •测出n次全振动的时间为t,误作为(n + 1)次全振动的时间进行计算
D •以摆球直径和摆线长度之和作为摆长进行运算
E.摆角太大了(摆角仍小于10°);
F.摆球不是在竖直平面内做简谐振动，而是做圆锥摆运动；
G •摆球摆动过程中摆线出现松动。