机械振动机械波试题(附答案全解)
机械振动和波 试题及答案
一、填空题1、质量为0.10kg 的物体,以振幅1cm 作简谐运动,其角频率为110s -,则物体的总能量为, 周期为 。
2、一平面简谐波的波动方程为y 0.01cos(20t 0.5x)ππ=-( SI 制),则它的振幅为 、角频率为 、周期为 、波速为 、波长为 。
3、一弹簧振子系统具有1.0J 的振动能量,0.10m 的振幅和1.0m/s 的最大速率,则弹簧的倔强系数为 ,振子的振动角频率为 。
4、一横波的波动方程是y = 0.02cos2π(100t – 0.4x)( SI 制)则振幅是_________,波长是_ ,频率是 ,波的传播速度是 。
5、两个谐振动合成为一个简谐振动的条件是 。
6、产生共振的条件是振动系统固有频率与驱动力频率 (填相同或不相同)。
7、干涉相长的条件是两列波的相位差为π的 (填奇数或偶数)倍。
8、弹簧振子系统周期为T 。
现将弹簧截去一半,仍挂上原来的物体,作成一个新的弹簧振子,则其振动周期为 。
9、作谐振动的小球,速度的最大值为 ,振幅为 ,则振动的周期为 ;加速度的最大值为 。
10、广播电台的发射频率为 。
则这种电磁波的波长为 。
11、已知平面简谐波的波动方程式为 ,则 时,在X=0处相位为 ,在 处相位为 。
12、若弹簧振子作简谐振动的曲线如下图所示,则振幅 ;圆频率初相 。
13、一简谐振动的运动方程为2x 0.03cos(10t )3ππ=+( SI 制),则频率ν为 、周期T 为 、振幅A 为 ,初相位ϕ为 。
14、一质点同时参与了两个同方向的简谐振动,它们的振动方程分别为10.05cos(4)()x t SI ωπ=+和20.05cos(1912)()x t SI ωπ=+,其合成运动的方程x = .15、A 、B 是在同一介质中的两相干波源,它们的位相差为π,振动频率都为100Hz ,产生的波以10.0m/s 的速度传播。
波源A 的振动初位相为3π,介质中的P 点与A 、B 等距离,如图所示。
机械波试题(含答案)
机械波试题(含答案)一、机械波选择题1.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20Hz,波速为16m/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,14.6m.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2.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,波速为2.5m/sB.沿x 轴的负方向传播,波速为2.5m/sC.沿x 轴的正方向传播,波速为100m/sD.沿x轴的负方向传播,波速为100m/s3.一列简谐横波沿x轴正方向传播,频率为5Hz,某时刻的波形如图所示,介质中质点A 在距原点8cm处,质点B在距原点16cm处,从图象对应时刻算起,质点A的运动状态与图示时刻质点B的运动状态相同需要的最短时间为()A.0.08s B.0.12s C.0.14s D.0.16s4.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 ㎝B.这列波的周期是0.125 sC.这列波可能是沿x轴正方向传播的D .t =0时,x = 4 ㎝处的质点速度沿y 轴负方向 5.利用发波水槽得到的水面波形如图所示,则( )A .图a 、b 均显示了波的干涉现象B .图a 、b 均显示了波的衍射现象C .图a 显示了波的干涉现象,图b 显示了波的衍射现象D .图a 显示了波的衍射现象,图b 显示了波的干涉现象6.如图所示,某一均匀介质中有两列简谐横波A 和B 同时沿x 轴正方向传播了足够长的时间,在t =0时刻两列波的波峰正好在12m x =处重合,平衡位置正好在216m x =处重合,则下列说法中正确的是( )A .横波A 的波速比横波B 的波速小 B .两列波的频率之比为A B :11:7f f =C .在0x >的区间,t =0时刻两列波另一波峰重合处的最近坐标为(586),D .2m x =处质点的振动始终加强7.一根长20m 的软绳拉直后放置在光滑水平地板上,以绳中点为坐标原点,以绳上各质点的平衡位置为x 轴建立图示坐标系。
机械振动和机械波测试题及答案
机械振动和机械波一、单选题(每小题提供的四个选项中,只有一个是正确的,每小题5分)1.单摆振动的回复力是 [ ]A.摆球所受的重力B.摆球重力在垂直悬线方向上的分力C.悬线对摆球的拉力D.摆球所受重力和悬线对摆球拉力的合力2.一个做简谐运动的质点,它的振幅是4cm,频率是2.5Hz。
该质点从平衡位置开始经过0.5s后,位移的大小和所通过的路程分别为[ ]A.4cm,10cmB.4cm,20cmC.0,24cmD.100cm,100cm3.图为一列简谐横波在介质中传播的波形图。
在传播过程中,某一质点在10s内运动的路程是16m,则此波的波速是[ ]A.1.6m/sB.2.0m/sC.40m/sD.20m/s4.若单摆的摆长不变,摆球的质量增加为原来的4倍,摆球经过平衡位置时的速度减为原来的1/2,则单摆振动的[ ] A. 频率不变,振幅不变 B.频率改变,振幅变大C.频率改变,振幅不变D.频率不变,振幅变小5. 一列横波沿x轴传播,到达坐标原点时的波形如图。
当此波到达P点时,处于O点处的质点所通过的路程和该时刻的位移是[ ]A.40.5cm,1cmB.40.5cm,-1cmC.81cm,1cmD.81cm,-1cm二、多选题每个题提供的四个选项中至少有一个是正确的(每小题6分,共30分)6.一列波在不同介质中传播,保持不变的物理量是[ ]A. 波长B. 波速C. 频率D. 振幅7.一列机械波在某一时刻的波形如实线所示,经过△t 时间的波形如虚线所示。
已知波的传播速率为1m/s,则下列四个数据中△t的可能值为[ ]A.1sB.8sC.9sD.20s8.图示为简谐横波在某一时刻的波形图线。
已知波的传播速度为2m/s,质点a的运动方向如图。
则下列说法中正确的是[ ]A. 波沿x的负方向传播B. 质点d再经过0.5s第一次到达波峰C. 过去此刻之后,质点b比质点c先回到平衡位置D. 该时刻质点e运动的加速度为零9.一列简谐横波沿x轴正方向传播在t=0的波形如图。
2020年高考物理《机械振动、机械波》专题训练卷及答案解析
2020年高考物理专题训练卷机械振动、机械波一、选择题1.一简谐横波沿x 轴正方向传播,在t =T2时刻,该波的波形图如图(a)所示,P 、Q 是介质中的两个质点。
图(b)表示介质中某质点的振动图象。
下列说法正确的是________。
A .质点Q 的振动图象与图(b)相同B .在t =0时刻,质点P 的速率比质点Q 的大C .在t =0时刻,质点P 的加速度的大小比质点Q 的大D .平衡位置在坐标原点的质点的振动图象如图(b)所示E .在t =0时刻,质点P 与其平衡位置的距离比质点Q 的大解析 t =T2时刻,题图(b)表示介质中的某质点从平衡位置向下振动,而题图(a)中质点Q 在t =T 2时刻从平衡位置向上振动,平衡位置在坐标原点的质点从平衡位置向下振动,所以质点Q 的振动图象与题图(b)不同,平衡位置在坐标原点的质点的振动图象如题图(b)所示,选项A 错误,D 正确;在t =0时刻,质点P 处在波谷位置,速率为零,与其平衡位置的距离最大,加速度最大,而质点Q 运动到平衡位置,速率最大,加速度为零,即在t =0时刻,质点P 的速率比质点Q 的小,质点P 的加速度比质点Q 的大,质点P 与其平衡位置的距离比质点Q 的大,选项B 错误,CE 正确。
答案 CDE2.一列机械波上的A 、B 两质点在0~0.8 s 内的振动图象分别如图(甲)、(乙)所示,A 、B 相距0.7 m ,则________。
A .该机械波的周期一定为0.8 sB .该机械波的波速可能为0.2 m/sC .该机械波的波速可能为1 m/sD .该机械波只能从A 向B 传播E .该机械波的波长最长为5.6 m解析 由题图(甲)、(乙)可知,各质点振动周期和机械波周期相同,都是0.8 s ,A 正确;由题可知有两种情况,若如图1所示,则有⎪⎭⎫ ⎝⎛+n 81λ=0.7 m ,解得λ=5.61+8n m ,v =λT =71+8n m/s(n =0,1,2,…);若如图2所示,则有⎪⎭⎫ ⎝⎛+n 81λ=0.7 m ,解得λ=5.67+8n m ,v =λT =77+8n m/s(n =0,1,2,…),将0.2 m/s 和1 m/s 分别代入以上两速度表达式,n 能取大于等于0的整数时符合题意,反之不符合题意,B 错误,C 正确;若如图1所示,波由B 向A 传播,若如图2所示,从A 向B 传播,故D 错误;由以上分析可知当n =0时,得出两种情况下的最长波长分别为5.6 m 和0.8 m ,故E 正确。
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.。
(完整版)全国高中物理机械波试题及详细解析
机械振动与机械波1. 如图所示为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t 时刻的波形图。
已知该波的周期为T ,a 、b 、c 、d为沿波传播方向上的四个质点,则下列说法中正确的是( )A .在2Tt +时,质点c 的速度达到最大值B .在2t T +时,质点d 的加速度达到最大值C .从t 时刻起,质点a 比质点b 先回到平衡位置D .从t 时刻起,在一个周期内,a 、b 、c 、d 四个质点所通过的路程均为一个波长【解析】波沿x 轴正方向传播,所以质点b 比质点a 先回到平衡位置,选项C 错误;一个周期的时间里,各质点的路程4倍的振幅,而不是一个波长,选项D 错误。
【答案】B 1.图甲为一列简谐横波在t =0.10s 时刻的波形图,P 是平衡位置为x =1 m 处的质点,Q 是平衡位置为x =4 m处的质点,图乙为质点Q 的振动图象,则 A .t =0.15s 时,质点Q 的加速度达到正向最大 B .t =0.15s 时,质点P 的运动方向沿y 轴正方向 C .从t =0.10s 到t =0.25s ,该波沿x 轴正方向传播了6 m D .从t =0.10s 到t =0.25s ,质点P 通过的路程为30 cm【解析】由乙图中Q 点的振动图象可知t=0.15s 时Q 点在负的最大位移处,故具有正向最大加速度,故Ay/cmy/cm x/m10246 80 t/10-2s105 10 15 20 0 QP甲 乙正确;甲图描述的是t=0.10s 时的波动图象,而根据乙图可知t=0.10s 到t=0.25s 内Q 点将向下振动,这说明在甲图中此时Q 点将向下振动,根据质点振动方向和波传播方向的关系可知,波向左传播,判定出经过四分之一周期即t=0.15s 时质点P 运动方向为Y 轴负方向,故B 错误;根据甲乙两图可知波长和周期,则波速:v=Tλ=40m/s ,故从t=0.10s 到t=0.25s ,波沿x 负方向传播了6m ,而并非沿x 轴正方向传播,故C 错误;质点在一个周期内通过的路程为4个振幅长度,结合0.10s 时P 点的位置可知在t=0.10s 到t=0.25s 的四分之三周期内,质点P 通过的路程小于三个振幅即小于30cm ,故D 错误.故选A .2.(2013·北京海淀二模,18题)—根弹性绳沿x 轴放置,左端位于坐标原点,用手握住绳的左端,当t= 0时使其开始沿y 轴做简谐运动,在t=0.25s 时,绳上形成如图4所示的波形。
(完整版)机械振动和机械波练习题【含答案】
机械振动和机械波练习题一、选择题1.关于简谐运动的下列说法中,正确的是[ ]A.位移减小时,加速度减小,速度增大B.位移方向总跟加速度方向相反,跟速度方向相同C.物体的运动方向指向平衡位置时,速度方向跟位移方向相反;背向平衡位置时,速度方向跟位移方向相同D.水平弹簧振子朝左运动时,加速度方向跟速度方向相同,朝右运动时,加速度方向跟速度方向相反2.弹簧振子做简谐运动时,从振子经过某一位置A开始计时,则[ ]A.当振子再次与零时刻的速度相同时,经过的时间一定是半周期B.当振子再次经过A时,经过的时间一定是半周期C.当振子的加速度再次与零时刻的加速度相同时,一定又到达位置AD.一定还有另一个位置跟位置A有相同的位移3.如图1所示,两木块A和B叠放在光滑水平面上,质量分别为m和M,A与B之间的最大静摩擦力为f,B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子。
为使A和B在振动过程中不发生相对滑动,则[ ]4.若单摆的摆长不变,摆球的质量增为原来的4倍,摆球经过平衡位置时的速度减少为原来的二分之一,则单摆的振动跟原来相比 [ ]A.频率不变,机械能不变B.频率不变,机械能改变C.频率改变,机械能改变D.频率改变,机械能不变5.一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0.9~1.2sC.0~0.3s和0.9~1.2s D.0.3~0.6s和0.9~1.2s6.如图3所示,为一弹簧振子在水平面做简谐运动的位移一时间图象。
则此振动系统[ ]A.在t1和t3时刻具有相同的动能和动量B.在t3和t4时刻振子具有相同的势能和动量C.在t1和t4时刻振子具有相同的加速度D.在t2和t5时刻振子所受回复力大小之比为2∶17.摆A振动60次的同时,单摆B振动30次,它们周期分别为T1和T2,频率分别为f1和f2,则T1∶T2和f1∶f2分别等于[ ]A.2∶1,2∶1B.2∶1,1∶2C.1∶2,2∶1 D.1∶1,1∶28.一个直径为d的空心金属球壳内充满水后,用一根长为L的轻质细线悬挂起来形成一个单摆,如图4所示。
机械波试题(含答案)
机械波试题(含答案)一、机械波 选择题1.1S 为振源,由平衡位置开始上下振动,产生一列简谐横波沿12S S 直线传播,1S 、2S 两点之间的距离为9m .2S 点的左侧为一种介质,右一侧为另一种介质,波在这两种介质中传播的速度之比为3:4.某时刻波正好传到2S 右侧7m 处,且1S 、2S 均在波峰位置.则( )A .2S 开始振动时方向可能向下也可能向上B .波在2S 左侧的周期比在右侧时大C .右侧的波长为()228=m 012341n n λ=+,,,,… D .左侧的波长为()13=m 0123421n n λ=+,,,,… 2.一列波长大于3.6m 的简谐横波沿直线方向由a 向b 传播,a 、b 相距6m , a 、b 两质点的振动图象如图所示.由此可知A .3 s 末a 、b 两质点的位移相同B .该波的波速为2 m/sC .该波的波长为4mD .该波由a 传播到b 历时1.5s3.一列简谐横波沿直线由A 向B 传播,A 、B 相距0.45m ,右图是A 处质点的震动图像.当A 处质点运动到波峰位置时,B 处质点刚好到达平衡位置且向y 轴正方向运动,这列波的波速可能是A .4.5m/sB .3.0m/sC .1.5m/sD .0.7m/s4.声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物,这是因为A.声波是纵波,光波是横波B.声波振幅大,光波振幅小C.声波波长较长,光波波长很短D.声波波速较小,光波波速很大5.如图所示,质点0在垂直x轴方向上做简谐运动,形成了沿x轴传播的横波.在t=0时刻,质点0从平衡位置开始向上运动,经0.2s第一次形成图示波形,则下列判断正确的是()A.t=0.4 s时,质点A第一次到达波峰B.t=1.2 s时,质点A在平衡位置,速度沿y轴正方向C.t=2 s时,质点B第一次到达波谷D.t=2.6 s时,质点B的加速度达到最大6.如图,一列简谐横波沿x轴传播,P、Q是x轴上相距2m的两点,均沿y轴做简谐运动,t=0时刻,P点处于波峰,Q点在平衡位置且速度方向向上;已知波的周期为T=4s,振幅为A=l0cm。
机械振动与机械波(含答案)
机械振动填空25、质量为m 的质点与劲度系数为k 的弹簧构成弹簧振子,忽略一切非保守力做功,则其振动角频率ω26、质量为m 的质点与劲度系数为k 的弹簧构成弹簧振子,忽略一切非保守力做功,则振子位移为振幅A 的4/5时,体系动能占总能量的_9/25___。
27、质量为m 的质点与劲度系数为k 的弹簧构成弹簧振子,忽略一切非保守力做功,若振幅为A ,体系的总机械能为_ kA 2/2 ___。
28、质量为m 的质点与劲度系数为k 的弹簧构成弹簧振子,忽略一切非保守力做功,若振幅为A ,则振子相对于平衡位置位移为A /2时,其速度是最大速度的_。
29、质量为m 的质点与劲度系数为k 1,k 2的串联弹簧构成弹簧振子,忽略一切非保守力做功,则振子的振动角频率。
30、 一质点沿x 轴作简谐振动,振幅A=0.2,周期T=7,t=0时,位移x 0 = 0.1,速度v 0>0,则其简谐振动方程表达式为___x=0.22cos()73t ππ-__________________________________。
31、质量为m 的质点与劲度系数为k 1,k 2的并联弹簧构成弹簧振子,忽略一切非保守力做功,则振子的振动频率ν32、质量为m 的质点与劲度系数为k 1,k 2的并联弹簧构成弹簧振子,忽略一切非保守力做功,则振子的振动角频率ω=____33、两个同方向同频率的简谐振动,其振动表达式分别为:x 1 = 0.3cos(6πt+π/6),x 2=0.3cos(6πt-5π/6)。
它们的合振动的振辐为____0________,初相为____0________。
机械波填空题34、假定两列平面波满足基本的相干条件,波长λ = 8m ,振幅分别为A 1 = 0.1,A 2 = 0.4。
则位相差∆Φ = 2π时,叠加点振幅A=__0.5______________;波程差∆ = 40m 时,叠加点振幅A=_____0.5___________。
(完整版)机械振动和机械波测试题
高二物理选修3-4《机械振动、机械波》试题班级: 姓名: 成绩:一、选择题1.关于机械振动和机械波下列叙述正确的是:( ) A .有机械振动必有机械波 B .有机械波必有机械振动C .在波的传播中,振动质点并不随波的传播发生迁移D .在波的传播中,如振源停止振动,波的传播并不会立即停止 2.关于单摆下面说法正确的是( )A .摆球运动的回复力总是由摆线的拉力和重力的合力提供的B .摆球运动过程中经过同一点的速度是不变的C .摆球运动过程中加速度方向始终指向平衡位置D .摆球经过平衡位置时加速度不为零3.两个质量相同的弹簧振子,甲的固有频率是3f .乙的固有频率是4f ,若它们均在频率为5f 的驱动力作用下做受迫振动.则( )A 、振子甲的振幅较大,振动频率为3fB 、振子乙的振幅较大.振动频率为4fC 、振子甲的振幅较大,振动频率为5fD 、振子乙的振幅较大.振动频率为5f 4.如图所示,水平方向上有一弹簧振子, O 点是其平衡位置,振子在a 和b 之间做简谐运动,关于振子下列说法正确的是( ) A .在a 点时加速度最大,速度最大 B .在O 点时速度最大,位移最大 C .在b 点时位移最大,回复力最大 D .在b 点时回复力最大,速度最大5.一质点在水平方向上做简谐运动。
如图,是该质点在s 40-内的振动图象,下列叙述中正确的是( ) A .再过1s ,该质点的位移为正的最大值 B .再过2s ,该质点的瞬时速度为零 C .再过3s ,该质点的加速度方向竖直向上 D .再过4s ,该质点加速度最大 6.一质点做简谐运动时,其振动图象如图。
由图可知,在t 1和t 2时刻,质点运动的( ) A .位移相同 B .回复力大小相同C .速度相同D .加速度相同7.一质点做简谐运动,其离开平衡位置的位移x 与时间t 的关系如图所示,由图可知( )A .质点振动的频率为4HzB .质点振动的振幅为2cmC .在t=3s 时刻,质点的速率最大D .在t=4s 时刻,质点所受的合力为零8.如图所示,为一列沿x 轴正方向传播的机械波在某一时刻的图像,由图可知,这列波的振幅A 、波长λ和x=l 米处质点的速度方向分别为:( )4cm x /s t /x t 1t2t 00x 0-cm x /st /02-13524A.A=O.4 m λ=1m 向上B.A=1 m λ=0.4m 向下C.A=O.4 m λ=2m 向下D.A=2 m λ=3m 向上9.一列波沿直线传播,在某一时刻的波形图如图所示,质点A的位置与坐标原点相距0.5 m,此时质点A沿y轴正方向运动,再经过0.02s将第一次达到最大位移,由此可见:()A.这列波波长是2 mB.这列波频率是50 HzC.这列波波速是25 m/sD.这列波的传播方向是沿x轴的负方向10.如图所示,为一在水平方向传播的简谐波,已知此时质点F向下运动,则以下说法正确的是()A.波向右传播B.质点H与F的运动方向相同C.质点C比B先回到平衡位置D.此时质点C的加速度为011.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。
高中物理机械振动机械波习题含答案解析
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P点的振动图像如图2所示。
在下列四幅图中,Q点的振动图像可能是( BC )解析:本题考查波的传播.该波的波长为4m.,PQ两点间的距离为3m..当波沿x轴正方向传播时当P在平衡位置向上振动时而Q点此时应处于波峰,B正确.当沿x轴负方向传播时,P点处于向上振动时Q点应处于波谷,C对。
2.(09·全国卷Ⅱ·14)下列关于简谐振动和简谐波的说法,正确的是( AD )A.媒质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等B.媒质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等C.波的传播方向一定和媒质中质点振动的方向一致D.横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍解析:本题考查机械波和机械振动.介质中的质点的振动周期和相应的波传播周期一致A正确.而各质点做简谐运动速度随时间作周期性的变化,但波在介质中是匀速向前传播的,所以不相等,B错.对于横波而言传播方向和振动方向是垂直的,C错.根据波的特点D正确。
3.(09·北京·15)类比是一种有效的学习方法,通过归类和比较,有助于掌握新知识,提高学习效率。
在类比过程中,既要找出共同之处,又要抓住不同之处。
某同学对机械波和电磁波进行类比,总结出下列内容,其中不正确的是( D )A.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系,对电磁波也适用B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C.机械波的传播依赖于介质,而电磁波可以在真空中传播D.机械波既有横波又有纵波,而电磁波只有纵波解析:波长、波速、频率的关系对任何波都是成立的,对电磁波当然成立,故A选项正确;干涉和衍射是波的特性,机械波、电磁波都是波,这些特性都具有,故B项正确;机械波是机械振动在介质中传播形成的,所以机械波的传播需要介质而电磁波是交替变化的电场和磁场由近及远的传播形成的,所以电磁波传播不需要介质,故C项正确;机械波既有横波又有纵波,但是电磁波只能是横波,其证据就是电磁波能够发生偏振现象,而偏振现象是横波才有的, D项错误。
机械波试题(含答案)
机械波试题(含答案)一、机械波 选择题1.如图所示,图甲为一简谐横波在t =0.10s 时的波形图,P 是平衡位置在x = 0.5m 处的质点,Q 是平衡位置在x =2m 处的质点;图乙为质点Q 的振动图象。
下列说法正确的是( )A .这列波沿x 轴正方向传播B .这列波的传播速度为2m/sC .t =0.15s ,P 的加速度方向与速度方向相同D .从t =0.10s 到t =0.15s ,P 通过的路程为10cm2.一列横波沿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1所示,此后,若经过34周期开始计时,则图2描述的是A .a 处质点的振动图像B .b 处质点的振动图像C .c 处质点的振动图像D .d 处质点的振动图像3.如图所示,某一均匀介质中有两列简谐横波A 和B 同时沿x 轴正方向传播了足够长的时间,在t =0时刻两列波的波峰正好在12m x =处重合,平衡位置正好在216m x =处重合,则下列说法中正确的是( )A .横波A 的波速比横波B 的波速小 B .两列波的频率之比为A B :11:7f f =C .在0x >的区间,t =0时刻两列波另一波峰重合处的最近坐标为(586),D .2m x =处质点的振动始终加强4.如图所示,质点0在垂直x 轴方向上做简谐运动,形成了沿x 轴传播的横波.在t =0时刻,质点0从平衡位置开始向上运动,经0.2s 第一次形成图示波形,则下列判断正确的是( )A .t =0.4 s 时,质点A 第一次到达波峰B .t =1.2 s 时,质点A 在平衡位置,速度沿y 轴正方向C .t =2 s 时,质点B 第一次到达波谷D .t =2.6 s 时,质点B 的加速度达到最大5.如图所示,两列简谐横波分别沿x 轴正方向和负方向传播。
已知两波源分别位于0.2m x =-和 1.0m x =处,振幅均为0.5cm A =,波速均为0.2m/s v =。
机械振动机械波测试卷参考答案
机械振动机械波测试卷参考答案1.B 【解析】【错解分析】错解一:因为周期为T ,那么,从平衡位置到2Ax =处正好是振幅的一半,所以时间为12Tt =,同理22T t =,所以选A 。
错解二:振子从平衡位置向2Ax =处挪动,因为回复力小,所以加速度也小,从而最大位移处〔即x A =〕向2Ax =处挪动,回复力大,加速度也大,因此时间短,所以t 1>t 2,应选C 。
错解三:因为这是一个变加速运动问题,不能用匀速运动或匀变速运动规律求解,因此无法判断t 1和t 2的大小关系,所以选D 。
主要是对简谐运动的特殊运动规律不清楚,只记住了周期公式,没注意分析简谐运动的全过程,没能深化地理解和掌握这种运动形式的特点。
因此解题时错误地沿用了匀速或匀变速运动的规律,选择A 的同学就是用匀速运动规律去解,而选择C 的同学用了匀变速运动规律去解,因此错了。
事实上,简谐运动的过程有其自身的许多规律,我们应该用它的特殊规律去求解问题,而不能用匀速或匀变速运动规律去求解。
【正解】方法一:用图象法,画出x-t 图象,从图象上,我们可以很直观地看出:t 1<t 2,因此正确答案为:B 。
方法二:从图象为正弦曲线和数学知识可写出位移随时间的函数关系式,物理学上称为振动方程,从平衡位置开场,振子的振动方程为:2sin sinx A t A t T πω==,当2Ax =,最短时间1t ,即 12sin 2A A t T π= 112sin 2t Tπ= 1sin 62π= 122t Tπ∴=解得:112Tt =而振子从最大位移处到2Ax =处最短时间为2t ,即22sin()22A A t Tππ=+212cos 2t Tπ= 解得:26Tt =。
可以得出结论12t t <,选B【点评】以上两种方法,第一种方法是定性分析,在选择题练习时,是要重点掌握的。
第二种方法可以进展定量计算,但由于要涉及振动方程,所以不做统一要求。
机械振动机械波试题(附答案全解)
专题十九、机械振动机械波1.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.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。
3.一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.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.4C.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. 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。
高考物理力学知识点之机械振动与机械波经典测试题附答案解析
高考物理力学知识点之机械振动与机械波经典测试题附答案解析一、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.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4.关于机械振动和机械波,以下说法正确的是()A.要产生机械波,有波源就可以B.要产生机械波,必须要有波源和介质C.要产生机械波,有介质就可以D.要产生机械波,不需要有波源和介质5.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.6.在天花板O点处通过细长轻绳栓一小球构成单摆,在O点正下方A点有一个能挡住摆线的钉子,OA的距离是单摆摆长的一半,如图所示。
现将单摆向左方拉开一个小角度θ(θ<5°),然后无初速度地释放,关于单摆以后的运动,下列说法正确的是()A.摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小B.摆球在平衡位置右侧上升的最大高度大于在平衡位置左侧上升的最大高度C.摆球在平衡位置左、右两侧走过的最大弧长相等D.摆球向左经过最低点的速度大于向右经过最低点的速度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。
机械波测试题(含答案)
机械波检测题(含答案)一、选择题(每小题有一个或多个正确选项,每小题4分,共40分)1.关于机械振动和机械波下列叙述正确的是()A.有机械振动必有机械波B.有机械波必有机械振动C.在波的传播中,振动质点并不随波的传播方向发生迁移D.在波的传播中,如振源停止振动,波的传播并不会立即停止2.波长指的是( )A.振动在一个周期内在介质中传播的距离B.横波中两个波峰之间的距离C.纵波中两个密部之间的距离D.波的传播方向上, 两个相邻的任意时刻位移都相同的质点间的距离3.关于波速公式v=λf,下面哪几句话是正确的( )A.适用于一切波B.对同一机械波来说,通过不同的介质时,只有频率f不变C.一列机械波通过不同介质时,波长λ和频率f 都会发生变化D.波长2 m的声音比波长1 m的声音的传播速度大一倍4.一列波从空气传入水中,保持不变的物理量是( ) A.波速B.波长C.频率D.振幅5.一列波沿直线传播,在某一时刻的波形图如图1所示,质点A 的位置与坐标原点相距0.5 m ,此时质点A 沿y 轴正方向运动,再经过0.02 s 将第一次达到最大位移,由此可见 ( ) A .这列波波长是2 m B .这列波频率是50 Hz C .这列波波速是25 m/sD .这列波的传播方向是沿x 轴的负方向 6.如图2所示,为一列沿x 轴正方向传播的机械波在某一时刻的图像,由图可知,这列波的振幅A 和波长λ分别为( ) A .A =0.4 m ,λ=1 mB .A =1 m , λ=0.4 mC .A =0.4 m ,λ=2 mD .A =2 m , λ=3 m7.一列沿x 轴传播的简谐波,波速为4 m/s ,某时刻的波形图象如图3所示.此时x =8 m 处的质点具有正向最大速度,则再过4.5 s ( ) A .x =4 m 处质点具有正向最大加速度 B .x =2 m 处质点具有负向最大速度图1图 2图3C .x =0处质点一定有负向最大加速度D .x =6 m 处质点通过的路程为20 cm 8.以下关于波的说法中正确的是 ( )A .干涉现象是波的特征,因此任何两列波相遇时都会产生干涉现象B .因为声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相比,所以声波很容易产生衍射现象C .声波是横波D .纵波传播时,媒质中的各质点将随波的传播一直向前移动9.一位学生在教室里朗读课文, 一位在楼道里走动的人虽不见读书人, 却听到了读书声, 这是因为 ( ) A .教室的墙壁能传播声波 B .教室的墙壁能反射声波C .发生了声波的衍射现象D .发生了声波的干涉现象10.一列波正沿X 轴正方向传播, 波长为λ, 波的振幅为A ,波速为v . 某时刻波形如图3所示,经过t =υλ45时,下面说法正确的是 ( ) A .波前进了45λB .质点P 完成了45次全振动C .质点P 此时正向y 轴负方向运动D .质点P 运动的路程为5A图4二、填空题(每小题6分,共36分)11.每秒做100次全振动的波源产生的波, 以10 m/s 的速度传播, 其波长为_____ m .(保留1位小数)12.声音在空气中的传播速度为340 m/s, 在水中的传播速度为1 450 m/s, 一列在空气中的波长为0.5 m 的声波,当它传入水中后的波长应为____m .(保留2位小数) 13.如图5所示为一列正弦波的一部分, 已知a 点将向上运动,则该波应向_______方向传播. 14.每秒钟做50次全振动的波源,它激起的波的周期是______s ,如果波速是10 m/s ,波长是_______m .(用小数表示)15.抖动绳子的一端,每秒做两次全振动.产生了如图6所示的横波,则绳上横波的波长为 cm ,波速为____ m/s .16.某一声纳(水声测位仪)发出105 Hz 的超声波,每次共发出去80个全波,每秒发射20次,则在1 min 内,发射超声波的时间共有_______s .(保留两位小数) 三、计算题(每小题8分,共24分)17.一列简谐横波沿直线传播,在波的传播方向上有相距20 m 的A 、B 两点.当A 完成了8次全振动时,B 完成了3次全振动,已知波速为12 m/s ,试求波源的振动周期. (保留两位小数)18.一列横波的波源在图7中的坐标原点O 处,经过0.4 s ,振动从O 点向右传播20 cm ,P 点离O 点的距离是80 cm .求:图6(1)P 点起振时的速度方向如何?(2)该波从原点向右传播时开始计时,经多长时间质点P 第一次到达波峰?(保留一位小 数)19.横波如图8所示,t 1时刻波形为图中实线所示;t 2时刻波形如图中虚线所示.已知Δt=t 2-t 1=0.5s ,且3T <t 2-t 1<4T ,问:(1)如果波向右传播,波速多大? (2)如果波向左传播,波速多大?图7图8参考答案:1.BCD 2.AD 3.AB 4.C 5.ACD 6.C 7.AC 8.B 9.C 10.ABC 11.0.1 12.2.13 13.X轴负14.0.02 0.2 15.50 1 16.0.9617 .0.33s18.(1)向下(2)1.9s19.(1)52m/s (2)60m/sWelcome To Download !!!欢迎您的下载,资料仅供参考!。
机械振动与机械波经典习题(含答案)
七、机械振动 机械波水平预测双基型★1.简谐运动属于下列运动中的( ).(A)匀速直线运动 (B)匀加速直线运动(C)匀变速直线运动 (D)非匀变速直线运动答案:D(提示:作简谐运动物体的同复力与位移的大小成正比、方向与其相反,故其加速度时刻变化)★★★5.如图所示,一轻弹簧上端悬于顶壁,下端挂一物体,在AB 之间作简谐运动,其中O 点为它的平衡位置,物体在A 时弹簧处于自然状态.若v 、x 、F 、a 、E k 、E p 分别表示物体运动到某一位置的速度、位移、回复力、加速度、动能和势能,则( ).(A)物体在从O 点向A 点运动过程中,v 、E p 减小向而x 、a 增大(B)物体在从B 点向O 点运动过程中,v 、E k 增大而x 、F 、E p 减小(C)当物体运动到平衡位置两侧的对称点时,v 、x 、F 、a 、E k 、E p 的大小均相同(D)当物体运动到平衡位置两侧的对称点时,v 、x 、F 、a 、E k 的大小均相同,但E p 的大小不同 答案:BC(提示:简谐运动具有各量关于平衡位置对称、运动过程机械能守恒等特点,注意该题振子运动到某一位置的势能等于重力势能与弹性势能之和).★★★6.如图所示是两列相干波的干涉图样,实线表示波峰,虚线表示波谷,两列波的振幅都为10cm,波速和波长分别为1m/s 和0.2m,C 点为AB 连线的中点,则图示时刻A 、B 两点的竖直高度差为______cm,图所示五点中振动加强的点是_____,振动减弱的点是_____,c 点此时的振动方向_____(选填”向上”或”向下),从图示时刻再经过0.65s 时,C 点的位移为_____cm,O 点经过的路程_____cm.答案:40,A 、B 、C,D 、E,向下,-20,260(提示:利用叠加原理画出各质点从图示时刻开始的振动图像)★★★★8.一列横波在x 轴上传播着,在t 1=0和t 2=0.005s 时的波形曲线如图所示.(1)由图中读出波的振幅和波长.(2)设周期大于(t 2-t 1),如果波向右传,波速多大?如果波向左传,波速又多大?(3)设周期小于(t 2-t 1].并且波速为6000m/s,求波的传播方向.答案:(1)0.2m,8m(2)右传:在Δt 时间内波传播距离2m,波速为400m/s;左传:在Δt 时间内波传播距离6m,波速为1200m/s(3)由于Δt >T,故若左传,则T )43n (t +=∆;若右传,则T )41n (t +=∆,且n >1,由v =λ/T 可得n 值,计算结果右传时n 为非整数,左传时n 为整数,故该情况为左传. ★★★★9.在核物理中,研究核子与核子关联的最有效途径是”双电荷交换反应”,这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似,两个小球A 和B 用轻质弹簧相连,在光滑的水平直轨道上处于静止状态,在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P,右边有一小球C 沿轨道以速度v 0向B 球运动,如图所示.C 与B 发生碰撞并立即结成一个整体D,在它们继续向左运动的过程中,当弹簧长度变到最短时,长度突然被锁定,不再改变,然后A 球与挡板P 发生碰撞,碰撞后A 、B 都静止不动,A 与P 接触而不粘连,过一段时间,弹簧突然解除锁定(锁定及解除锁定均无机械能损失),已知A 、B 、C 三球的质量均为m.试求:(1)弹簧长度刚被锁定后A 球的速度.(2)在A 球离开挡板P 之后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能.(2000年全国高考试题)答案:(1)设B 、C 碰撞形成D 时速度为v 1,锁定时速度为v 2,P 处解除锁定并恢复原长时D 的速度为v 2,之后当弹簧为最大长度时又一次同速,此速度为v 4,首次锁定时弹簧最大弹性势能为E p1,A 离开挡板后弹簧最大弹性势能为E p2,则有针对不同过方程:mv 0=2mv 1,①2mv 1=3mv 2,②2221p 3mv 212mv 21E 1⨯-⨯=;③23p 2mv 21E 1⨯=,④2mv 3=3mv 4,⑤可得v 2=v 0/3,12mv E 20p 1=,04v 93v =v 0,36m v 3m v 21E E 2024p p 12=⨯-= 简谐运动 受迫振动★★3.作简谐运动的物体,回复力和位移的关系图是下图所给四个图像中的( ).【0.5】答案:D★★★9.把一个筛子用四根弹簧支起来,筛子上装一个电动偏心轮,它的转动会给筛子形成一个周期性的驱动力,这样就做成了一个共振筛,筛子自由振动时每次全振动用时2s,在某电压下电动偏心轮转速为36r/min,若增大电压可以使偏心轮转速提高,增加筛子质量,可以增大筛子的固有周期,那么,要使筛子的振幅变大,可采取的措施有(1)_________、(2)_________.【1】 答案:(1)减小电压(2)减小筛子质量★★★12.如图所示,有一脉冲波在a 、b 之间传播,下列说法中,正确的有( ).【3】(A)如果传播方向从a 到b,则a 、b 之间各个质点起始振动方向均朝上(B)如果传播方向从a 到b,则a 、b 之间各个质点起始振动方向均朝下(C)a 、b 之间各个质点起始振动速度为零(D)a 、b 之间各个质点起始振动方向与波的传播方向无关答案:B★★★15.一个质点在平衡位置O 点的附近作简谐运动,某时刻过O 点后经3s 时间第一次经过M 点,再经2s 第二次经过M 点.该质点再经______第三:次经过M 点.若该质点由O 点出发后在20s 内经过的路程是20cm,则质点振动的振幅为_________.【3】答案:Δt 1=14s 、Δt 2=10/3s,A 1=4cm 、A 2=4/3cm★★★18.作简谐运动的弹簧振子,其质量为m,最大速率为v.下列说法中正确的是( ).【4】(A)从某时刻算起,在半个周期的时间内,弹力做的功一定为零(B)从某时刻算起,在半个周期的时间内,弹力做的功可能是0~21mv 2之间的某个值 (C)从某时刻算起,在半个周期的时间内,弹力的冲量大小一定为零(D)从某时刻算起,在半个周期的时间内,弹力的冲量大小可能是0~2mv 间的某个值 答案:AD★★★★19.如图所示,一个弹簧振子在A 、B 两点之间作简谐运动,某时刻物体正经过C 点向上运动,速度大小为v C 已知OC=a,物体的质量为M 振动周期为T,则从此时刻开始的半个周期内( ).【4】(A)重力做功2mga (B)重力冲量为2mgT (C)回复力做功为零 (D)回复力的冲量为2mv C答案:ABCD★★★★21.如图所示是一个单摆的共振曲线,读图回答下列问题:(1)该单摆摆长多大?(2)共振时单摆振幅多大?(3)共振时摆球的最大加速度、最大速度多大?【6】答案:(1)1m(2)8cm(3)0.8m/s 2,0.25m/s单摆振动图像★3.若单摆的摆长不变,摆球的质量增加为原来的4倍,摆球经过平衡位置时的速度减为原来的1/2,则单摆振动的( ).【0.5】(A)频率不变,振幅不变 (B)频率改变,振幅变大(C)频率改变,振幅不变 (D)频率不变,振幅变小答案:D★★7.一弹簧振子作简谐运动,其振动图像如图所示,那么在(t 2T ∆-)和(t 2T ∆+)两个时刻,振子的:①速度相同;②加速度相同;③相对平衡位置的位移相同;④振动的能量相同.以上选项中正确的是( ).【1】(A)①④ (B)②③ (C)③④ (D)①②答案:A★★★14.盛砂漏斗与悬线构成砂摆在竖直平面摆动.其下方有一薄板垂直摆动平面匀速拉动,可画出振动图像,若砂摆有两种不同摆长而薄板也分别以v 1、v 2两种速度拉动,且v 2=2v 1,得到如图所示的两种图像,则其振动周期丁.T 1和T 2的关系为( ).【4】(A)T 2=T 1(B)T 2=2T 1. (C)T 2=4T 1(D)T 2=T 1/4 答案:A★★★16.两个行星的质量之比为P,半径之比为Q,两个相同的单摆分别置于两个行星的表面,那么它们的振动周期之比为( ).【2】(A)PQ 2 (B)P Q (C)Q P (D)P Q答案:D★★★17.如图所示,绝缘线长L,一可视为质点的摆球带正电并用该线悬于O 点摆动,当摆球过竖直线OC 时,便进入或离开一个匀强磁场,磁场方向垂直摆动平面.摆球沿ACB 圆弧来回摆动且摆角小于5°,下列说法中正确的是( ).【3】(A)A 、B 处于同一水平线上(B)球在A 、B 点时线的拉力大小不等(C)单摆的周期T=g l 2π (D)单摆向左或向右运动经过D 点时线的拉力大小相等 答案:AC★★★21.在用单摆测重力加速度的实验中,从下列器材中选用最合适的(填写器材代号) ________.【2】(A)小铁球 (B)小塑料球 (C)30cm 长的摆线(D)100cm 长的摆线 (E)150cm 长的摆线 (F)手表(G)秒表 (H)米尺 (I)铁架台答案:ADGHI★★★24.一单摆摆长为l,摆线离开平衡位置的最大夹角为θ,摆球质量为m,当摆球从最大位移处运动到平衡位置的过程中,重力做功为_____,合外力冲量的大小为______.【4】 答案:Mgl(1-cosθ),()θcos l 2gl m -★★★25.图中各摆中线的长度都已知,摆球视为质点,且均作小角摆动.求它们的周期.【8】T a=________;T b=_______;T c=________;T d=________;T e=________;T f=_________.答案:g sin l l 221απ+,g a l 2+π,g l 2π,mg Eq ml 2+π,gl 2π,mg -F ml 2π ★★★★31.有一水平轨道AB,在B 点处与半径为300m 的光滑弧形轨道BC 相切,一质量为0.99㎏的木块静止于B 处,现有一颗质量为10g 的子弹以500m/s 的水平速度从左边射入木块且未穿出,如图所示.已知木块与该水平轨道AB 间的动摩擦因数μ=0.5,g 取10m/s 2.,试问子弹射入木块后,木块需经多长时间停止运动(cos5°=0.996)?【6】答案:(1+π30)s★★★★★34.如图所示是一种记录地震相关情况的装置,有一质量为m的球固定在边长为l 、质量可忽略不计的等边三角形的顶点A 上,它的对边BC 跟竖直线成夹角α,球可绕固定轴BC 摆动,求摆球作微小摆动时的周期.【10】答案:απ2gsin 3l 2T = 机械波波的图像双基训练★1.下列关于波的图像和振动图像正确的是( ).【0.5】(A)波的图像表示某一时刻某质点的位移(B)振动图像表示某一质点在各个时刻的位移(C)波的图像表示各个时刻各个质点的位移(D)振动图像表示某一质点在某一时刻的位移答案:B★★★★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( ).【3】(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★★★9.如图所示为一列沿x轴正方向传播、频率为50Hz的简谐横波在t=0时刻的波形,此时P点恰好开始振动.已知波源的平衡位置在O点,P、Q两质点平衡位置坐标分别为P(12,0)、Q(56,0),则( ).【4】(A)波源刚开始振动时的运动方向沿+y方向(B)这列波的波速为600m/s(C)当t=0).11s时,Q点刚开始振动(D)Q点刚开始振动时,P点恰位于波谷答案:C★★★10.一列波沿绳子传播时、绳上有相距3m的P点和Q点,它们的振动图线如图所示.其中实线为P点的图线,虚线为Q点的图线,则该列波的波长和波速的可能值为( ).【2】(A)6m,30m/s (B)6m,12m/s(C)2m,12m/s (D)2m,10m/s答案:A★★★11.如图所示为一列向某方向传播的简谐横波在某时刻的波形图,在波的传播方向上有一质点P在该时刻的振动方向如图.由图可知( ).【2】(A)波向右传播(B)波向左传播(C)P点在该时刻前1/4周期时和后3/4周期时运动情况相同(D)P点在该时刻前1/4周期时和后1/4周期时运动情况相反答案:BCD★★★12.一列横波以10m/s的波速沿水平方向向右传播,某时刻的波形图如图中的实线所示,经过时间后波形如图中虚线所示,由此可知Δt的可能值是( ).【3】(A)0.3,s (B)0.5s (C)0.6s (D)0.7s答案:B★★★14.如图是一列向右传播的横波,波速为0.4m/s,M点的横坐标x=10m,图示时刻波传到N点,现从图示时刻开始计时,问:(1)经过多长时间,M点第二次到达波谷?(2)这段时间里,N点经过的路程为多少?【4】答案:(1)29s(2)145cm★★★★16.一列横波沿直线ab,向右传播,ab=2m,a、b两点的振动情况如图所示,下列说法中正确的是( ).【5】(A)波速可能是2/43m/s (B)波长可能是8/3m(C)波速可能大于2/3m/s (D)波长可能大于8/3m答案:CD★★★★17.机械横波在某时刻的波形图如图实线所示,已知波的传播速度大小为1m/s.经过一段Δt后,波形变成图中虚线所示,则Δt的可能值为( ).【4】(A)1s (B)3s (C)5s (D)7s答案:ABCD★★★★18.在波的传播直线上有两个介质质点A、B,它们相距60cm,当A质点在平衡位置处向上振动时,B质点处于波谷位置.若波速的大小为24m/s,则波的频率可能值是( ).【6】(A)30Hz (B)410Hz (C)400Hz (D)490Hz答案:ABD★★★★20.如图所示,实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图,虚线是在t2=(t1+0.2)s的波形图.(1)若波速为35m/s,求质点M在t1.时刻的振动方向.(2)在t1到t2的时间内,如果M通过的路程为1m,那么波的传播方向怎样?波速多大?【5】答案:(1)向下(2)右传,5m/s干涉衍射声波★★5.关于波的干涉现象,下列说法中正确的是( ).【1】(A)在振动削弱的区域,质点不发生振动(B)在振动削弱的区域,各质点都处于波谷(C)在振动加强的区域,各质点都处于波峰(D)在振动加强的区域,有时质点的位移也等于零答案:D★★6.两列波叠加,在空间出现稳定的干涉图样,下列说法中正确的是( ).【1】(A)振动加强的区域内各质点都在波峰上(B)振动加强区域内各质点都有位移为零的时刻(C)振动加强是指合振动的振幅变大,振动质点的能量变大(D)振动加强和减弱区域的质点随波前进答案:BC★★7.如图所示是波遇到小孔或障碍物后的图像,图中每两条实线间的距离表示一个波长,其中正确的图像是( ).【2】答案:B★★8.宋代科学家沈括所著《梦溪笔谈》中有这样一段话”古法以牛黄为矢眼(箭壶),卧以为枕,取其中虚,附地枕之,数里外有人马声,则闻之.”这是利用了_______的原理.【1】答案:声音的共振★★★9.两列振幅、波长相同的简谐横波,以相同的速率沿相反方向在同一介质中传播,如图所示为某一时刻的波形图,其中实线为向右传播的波.虚线为向左传播的波,a、b、c、d、e为五个等距离的质点,两列波传播的过程中,下列说法中正确的是( ).【3】(A)质点a、b、c、d、e始终静止不动(B)质点b、d始终静止不动(C)质点a、c、e始终静止不动(D)质点a、c、e以振幅2A作简谐运动答案:BD★★★10.如图所示为两列相向传播的振幅、波长都相同的简谐横波(脉冲波),当它们相遇后,下列图像中可能存在的是( ).【3】答案:BD★★★11.如图所示是声波1和声波2在同一种介质中传播时某时刻的波形图,则( ).【1】(A)波1速度比波2速度大(B)波2的音品比波1好(C)波2响度比波1响度大(D)波2音调比波1高答案:D横向拓展★★★★12.将两端开口的玻璃管竖直插入深水槽中,今敲击一个固有频率为500Hz的音叉并同时把它放在管口上端,逐渐上提玻璃管,测得该过程中产生第一、二次共振的空气柱长度相差34cm,求声速.【10】答案:340m/s★★★★13.如图7—49所示,广场上有一个半径为45m的圆,AB是直径,在圆心O点和A点处分别安装两个有相同声源的扬声器,它们发出的声波波长是10m.有一人站在B处几乎听不到声音,他沿着圆周逆时针向A走,在走到A之前,他还有几次几乎听不到声音?【10】答案:8次★★★★★14.将一根长为100多厘米的均匀弦线,沿水平的x轴放置,拉紧并使两端固定,现对离固定的右端25cm处(取该处为原点O,如图(a)所示)的弦上一点施加一个沿垂直于弦线方向(即y轴方向)的扰动,其位移随时间的变化规律如图(b)所示.该扰动将沿弦线传播而形成波(孤立的脉冲波).已知该波在弦线中的传播速度为 2.5cm/s,且波在传播和反射过程中都没有能量损失.。
高中物理《机械运动与机械波》练习题(附答案解析)
高中物理《机械运动与机械波》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.图为一列简谐横波在传播过程中,某个质点开始振动以后的振动图像,根据该图像不能..得出()A.简谐波的波长B.简谐波的振幅C.简谐波的周期 D.波源的起振方向2.下列说法正确的是()A.烟花点火后升空,是地面对烟花的反作用力作用的结果B.红外线应用在遥感技术中,是利用了它穿透本领强的特性C.持续鸣笛的汽车靠近观察者时,观察者接收的频率比声源频率高D.光纤利用光的全反射原理,光纤由内芯和外套组成,内芯的折射率比外套的小3.下列关于多普勒效应的说法正确的是()A.医院检查身体的“彩超”仪运用了多普勒效应B.大风中,远处人的说话声时强时弱C.由地球上接收到的遥远天体发出的光波发生“红移”现象(各条谱线的波长均变长),可以判断遥远天体正靠近地球D.静止的观察者听到某个单一频率声源发出的声音频率越来越高,说明声源正在远离观察者4.如图甲所示为以O点为平衡位置,在A、B两点间运动的弹簧振子,图乙为这个弹簧振子的振动图像,由图可知下列说法中正确的是()A.在t=0.2s时,弹簧振子的加速度为正向最大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时间内,弹簧振子做加速度增大的减速运动D .在t =0.6s 时,弹簧振子有最小的位移5.一列沿x 轴正方向传播的简谐波,0=t 时刻的波形如图所示,0.2s t =时C 点开始振动,则( )A .0.3s t =时,波向前传播了3m ,质点B 将到达质点C 的位置 B .0.05s t =时,质点A 的速度方向向下 C .00.6s 内,质点B 的平均速度为2m /sD .若同时存在一列振幅为20cm 、频率为2.5Hz 的沿x 轴负方向传播的简谐波,则两列波相遇叠加的区域会出现干涉现象6.图(a )中医生正在用“彩超”技术给病人检查身体;图(b )是某地的公路上拍摄到的情景,在路面上均匀设置了41条减速带,从第1条至第41条减速带之间的间距为100m 。
易错点33 机械振动 机械波(解析版)-备战2023年高考物理考试易错题
易错点33 机械振动 机械波例题1. (多选)如图甲所示,以O 点为平衡位置,弹簧振子在A 、B 两点间做简谐运动,图乙为这个弹簧振子的振动图像.下列说法中正确的是( )A .在t =0.2 s 时,小球的加速度为正向最大B .在t =0.1 s 与t =0.3 s 两个时刻,小球在同一位置C .从t =0到t =0.2 s 时间内,小球做加速度增大的减速运动D .在t =0.6 s 时,弹簧振子有最小的弹性势能 【答案】BC 【解析】在t =0.2 s 时,小球的位移为正向最大值,a =-kxm ,知小球的加速度为负向最大,A 错误;在t =0.1 s 与t =0.3 s 两个时刻,小球的位移相同,说明小球在同一位置,B 正确;从t =0到t =0.2 s 时间内,小球从平衡位置向最大位移处运动,位移逐渐增大,加速度逐渐增大,加速度方向与速度方向相反,小球做加速度增大的减速运动,C 正确;在t =0.6 s 时,小球的位移为负向最大值,即弹簧的形变量最大,弹簧振子的弹性势能最大,D 错误. 【误选警示】误选A 的原因:位移为正,加速度和回复力方向相同。
回复力和位移方向相反。
没有理清位移、回复力、加速度三者的方向关系。
误选D 的原因:位移最大时,弹簧的的弹性势能最大。
没有理清位移位移和最大弹性势能之间的关系。
例题2. (多选)一简谐横波沿x 轴传播,在某时刻的波形如图所示,已知此时质点F 的运动方向向下,则( )A .此波沿x 轴负方向传播B .质点D 此时向下运动C .质点B 将比质点C 先回到平衡位置D .质点E 的振幅为零 【答案】 AB 【解析】简谐横波沿x 轴传播,此时质点F 的运动方向向下,由波形平移法可知,该波沿x 轴负方向传播,故A 正确;质点D 此时的运动方向与质点F 的运动方向相同,即向下运动,故B 正确;此时质点B 向上运动,而质点C 已经在最大位移处,将向下运动,直接回到平衡位置,则质点C 先回到平衡位置,故C 错误;此时质点E 的位移为零,但振幅不为零,各个质点的振幅均相同,故D 错误. 【误选警示】误选C 的原因: 质点振动方向没有判断清楚,没有对哪个质点先回到平衡位置判断清楚。
机械振动和机械波(附答案)
机械振动和机械波第Ⅰ卷(选择题共40分)一、本题共10小题;每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。
全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
1.随着电信业的发展,手机是常用的通信工具,当来电话时,它可以用振动来提示人们。
振动原理很简单:是一个微型电动机带动转轴上的叶片转动。
当叶片转动后,电动机就跟着振动起来。
其中叶片的形状你认为是下图中的()2.甲乙两人同时观察同一单摆的振动,甲每经过2.0S观察一次摆球的位置,发现摆球都在其平衡位置处;乙每经过3.0S观察一次摆球的位置,发现摆球都在平衡位置右侧的最高处,由此可知该单摆的周期可能是()A.0.5S B.1.0S C.2.0S D.3.0S3.两个振动情况完全一样的波源S1、S2相距6m,它们在空间产生的干涉图样如图所示,图中实线表示振动加强的区域,虚线表示振动减弱的区域,下列说法正确的是()A.两波源的振动频率一定相同B.虚线一定是波谷与波谷相遇处C.两列波的波长都为2mD.两列波的波长都为1m4.质量分别为m A=2kg和m B=3kg的A、B两物块,用劲度系数为k的轻弹簧相连后竖直放在水平面上。
今用大小为F=45N的力把物块A向下压而使之处于静止,突然撤去压力,则()A.物块B有可能离开水平面B.物块B不可能离开水平面C.只要k足够小,物块B就可能离开水平面D.只要k足够大,物块B就可能离开水平面5.如图所示,沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200m/s,下列说法中正确的是()A .图示时刻质点b 的加速度将减小B .从图示时刻开始,经过0.01s ,质点a 通过的路程为0.4mC .若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象,则另一列波的频率为50HzD .若该波传播中遇到宽约4m 的障碍物能发生明显的衍射现象6.音箱装饰布网既美观又能阻止灰尘进入音箱内部,但是它又有不利的一面,对于音箱发出的声音来说,布网就成了障碍物,它障碍了声音的传播,造成了声音失真,有的生产厂家就把装饰布网安装了子母扣,这样听音乐时就可以把布网卸下来,从而获得高保真的听觉效果。
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专题十九、机械振动机械波1.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.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。
3.一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(3 4 T<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.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. 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 .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=3643n+m,(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+nλ=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.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.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/s2。
(取g=10m/s2)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=12mv2,在最低点处的速度为v=2gH。
在最低点处的加速度为a=2vR=2gHR=0.08m/s2。
9.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 A0(填“>”、“ <”或“=”), T T0(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<A0,周期减小, T<T0。
【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.根据单摆周期公式12Tgπ=,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 . 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.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.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 k α, 此时弹簧的长度为L+△L=L+sin mg k α。
. (2)当物块位移为x 时,弹簧伸长量为x+△L ,物块所受合力为F 合=mg sin α-k(x+△L)联立以上各式解得F 合=-kx ,可知物块做简谐运动。
(3)物块做简谐振动的振幅为sin =4L mg A kα+, 由对称性可知,最大伸长量为2sin 4L mg k α+, (4)设物块位移x 为正,则斜面体受力情况如图所示。