机械振动与机械波专题练习(带详解)
机械振动与机械波(含答案)
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___________。
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)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。
2024——2025年高考物理一轮复习机械振动与机械波专练(含解析)
2024——2025年高考物理一轮复习机械振动与机械波专练一、单选题(本大题共5小题)1.如图甲,O 点为单摆的固定悬点,将力传感器接在摆球与O 点之间。
现将摆球拉到A 点,释放摆球,摆球将在竖直面内的A 、C 之间来回摆动,其中B 点为运动中的最低位置,图乙表示细线对摆球的拉力大小F 随时间t 变化的曲线,图中为摆球从A 点开始运动的时刻,g 取。
下列说法正确的是( )A .单摆的振动周期B .摆长C .摆球的质量D .摆球运动过程中的最大速度2.一列简谐横波沿轴正方向传播,图1是波传播到的M 点时的波形图,图2是质点N ()从此时刻开始计时的振动图像,Q 是位于处的质点。
下列说法正确的是( )A .这列波的传播速度是B .时质点Q 首次到达波峰位置C .P 点的振动方程为D .该简谐横波的起振方向为y 轴正方向3.如图所示,在一根张紧的水平绳上挂几个摆,其中A 、E 摆长相等。
先让A 摆振动起来,其他各摆随后也跟着振动起来,则( )0t =210m /s 0.2πs0.1m0.05kg /s x 5m x =3m x =10m =x 1.25m /s8s t =()1110sin cm 22x t ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭A .其它各摆振动振幅与摆动周期均与A 摆相同B .其它各摆振动振幅大小相同,但摆动周期不同C .其它各摆振动振幅大小不相同,E 摆振幅最大D .其它各摆振动周期大小不同,D 摆周期最大4.如图所示,波长和振幅分别为和的简谐横波沿一条直线传播,两点的平衡位置相距。
某一时刻在a 点出现波峰,从此时刻起再经过0.2秒在b 点第一次出现波峰,则( )A .若波由a 向b 传播,波的传播速度为B .若波由b 向a 传播,波的传播速度为C .从b 点出现波峰开始计时,内质点b 经过的路程可能为D .从b 点出现波峰开始计时,末质点b 可能处在波谷的位置5.汽车主动降噪系统是一种能够自动减少车内噪音的技术,在汽车行驶过程中,许多因素都会产生噪音,系统会通过车身的声学反馈技术,通过扬声器发出声波将车外噪音反向抵消,从而减少车内噪音。
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。
专题11机械振动和机械波(精练)(解析版)
2023年高考物理二轮复习讲练测专题11 机械振动和机械波(精练)一、单项选择题1.如图所示是某水平弹簧振子做简谐运动的x t -图像,M 、P 、N 是图像上的3个点,分别对应1t 、2t 、3t 时刻。
下列说法正确的是( )A .该振子的周期是0.2s ,振幅是8cmB .在2t 时刻振子的速度方向就是图像上P 点的切线方向C .在1t 到2t 过程振子的速度先增大后减小D .在2t 到3t 过程振子的加速度逐渐减小 【答案】D【详解】A .由振动图像可知,该振子的周期是0.2s T =,振幅是4cm A =,故A 错误;B .振动图像不是弹簧振子的运动轨迹,所以在2t 时刻振子的速度方向不是图像上P 点的切线方向,在2t 时刻振子的速度方向指向振子的平衡位置,故B 错误;C .由振动图像可知,在1t 到2t 过程振子先向正向最大位移方向运动,达到正向最大位移处后接着又朝着平衡位置运动,所以振子的速度先减小后增大,故C 错误;D .在2t 到3t 过程振子朝着平衡位置方向运动,振子偏离平衡位置的位移x 逐渐减小,根据kxa m=可知,振子的加速度逐渐减小,故D 正确。
故选D 。
2.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 【答案】C【详解】A .在t =0.2s 时,弹簧振子的位移为正向最大,加速度为负向最大,A 错误;B .在t =0.1s 与t =0.3s 两个时刻,弹簧振子的位移相同,说明弹簧振子在同一位置,速度大小相等,方向相反,B 错误;C .从t =0到t =0.2s 时间内,弹簧振子的位移增大,加速度增大,速度减小,所以弹簧振子做加速度增大的减速运动,C 正确;D .在t =0.6s 时,弹簧振子的位移为负向最大,D 错误。
2023届新高考物理二轮专题训练13:机械振动与机械波(含答案解析)
专题训练13 机械振动与机械波一、选择题(第1~6题为单选题,第7~10题为多选题)1.一个弹簧振子,在光滑水平面上做简谐运动,如图所示,当它从左向右恰好经过平衡位置时,与一个向左运动的钢球发生正碰,已知碰后钢球沿原路返回,并且振子和钢球不再发生第二次碰撞。
则下面的情况中不可能出现的是()A.振子继续作简谐振动,振幅和周期都不改变B.振子继续作简谐振动,振幅不变而周期改变C.振子继续作简谐振动,振幅改变而周期不变D.振子停止运动2.如图所示为同一地点的两个单摆甲、乙的振动图象,下列说法正确的是()A.甲单摆的摆长大于乙单摆的摆长B.甲摆的机械能比乙摆的大C.在t=1 s时有正向最大加速度的是乙摆D.由图象可以求出当地的重力加速度3.如图是某横波的波形图,实线表示某时刻的波形,虚线表示0.2 s后的波形图,以下说法正确的是()A.若波向左传播,则它传播的距离可能是5 mB.若波向右传播,则它的最大周期是0.8 sC.若波向左传播,则它的波速可能是45 m/sD.若波速为35 m/s,则波的传播方向向右4.飞力士棒(Flexi-bar)是德国物理治疗师发明的一种物理康复器材,也是一种有效加强躯干肌肉功能的训练器材。
标准型飞力士棒整体结构由中间的握柄,两端负重头,用一根PVC软杆连接,质量为508 g,长度为1.525 m,棒的固有频率为4.5 Hz,如图所示,可以使用双手进行驱动,则下列关于飞力士棒的认识正确的是()A.使用者用力越大飞力士棒振动越快B.随着手振动的频率增大,飞力士棒振动的幅度一定越来越大C.双手驱动该飞力士棒每分钟振动270次全振动,会产生共振D.负重头质量相同,同样材料的PVC杆缩短,飞力士棒的固有频率不变5.如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为介质中x =2 m 处的质点P 以此时刻为计时起点的振动图像。
下列说法不正确的是( )A .这列波沿x 轴正方向传播B .这列波的传播速度是20 m/sC .经过0.1 s ,质点Q 的运动方向沿y 轴负方向D .经过0.35 s ,质点Q 距平衡位置的距离大于质点P 距平衡位置的距离 6.如图甲所示,在同一介质中,波源为1S 与2S 频率相同的两列机械波在0t =时刻同时起振,波源1S 的振动图像如图乙所示;波源为2S 的机械波在0.25s t =时波的图像如图丙所示。
高中物理-机械振动与机械波专题强化训练(解析版)
高中物理-机械振动与机械波专题强化训练学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.机械振动中,下列各组物理量中其大小变化始终一致的是A.回复力与速度B.位移与速度C.加速度与速度D.位移与加速度2.关于机械波,下列说法中正确的是A.机械波的振幅与波源振动的振幅不相等B.在波的传播过程中,介质中质点的振动频率等于波源的振动频率C.在波的传播过程中,介质中质点的振动速度等于波的传播速度D.在机械波的传播过程中,离波源越远的质点振动的周期越大t时刻的波形图,a、b、c三个质点从图示时刻3.图示为一列向右传播的横波在0起第一次回到平衡位置的先后次序是()A.b,c,a B.c,b,a C.a,b,c D.a,c,b 4.下列说法正确的是()A.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B.受迫振动的振幅由驱动力的大小决定,与系统的固有频率无关C.医生利用超声波测定病人血管中的血流速度,这是利用了超声波的多普勒效应D.寺庙里的大钟被撞击后我们会感觉到余音不绝,这属于声波的衍射5.在一平静的湖面上漂浮着一轻木块,向湖中投入一石块,在湖面上激起水波,关于木块的运动情况,以下正确的是()A.因为“随波逐流”木块将被推至远处B.因不知道木块离波源的远近如何,所以无法确定木块的运动情况C.无论木块离波源的远近如何,它都不能被波推动,最多只能在湖面上做上下振动D.木块被推动的距离与木块的质量大小和所受水的阻力的大小等情况有关6.如图甲所示,弹簧振子在水平方向上做简谐运动,其振动图像如图乙所示。
已知弹簧的劲度系数为0.5 N/cm。
则()A.在t=2.75 s时,振子的位移和速度方向相同B.在t0时,振子所受的回复力大小为0.5 NC.在t=1.5 s时,弹簧振子的弹性势能最大D.振子的振动方程为x=5sin(2πt)cm7.如图甲所示是用沙摆演示振动图像的实验装置,此装置可视为摆长为L的单摆,沙摆的运动可看作简谐运动,实验时在木板上留下图甲所示的结果.若用手拉木板做匀速运动,速度大小是v,图乙所示的一段木板的长度是s,下列说法正确的是()A.可估算出这次实验所用沙摆对应的摆长B.若增大手拉木板的速度,则沙摆的周期将变大C.若减小沙摆摆动时的最大摆角,则沙摆的周期将变小D.若增大沙摆的摆长,保持拉动木板的速度不变,则仍将得到与图乙完全相同的图样8.如图所示,S点为振源,其频率为100Hz,所产生的横波向右传播,波速为80m/s,P、Q是波传播途中的两点,已知SP=4.2m,SQ=5.4m.当S通过平衡位置向上运动时()A.P在波谷,Q在波峰B.P、Q都在波峰C.P在波峰,Q在波谷D.P通过平衡位置向上运动,Q通过平衡位置向下运动9.一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统,小球振动的固有频率为2Hz ,现在长绳两端分别有一振源P 、Q 同时开始以相同振幅A 。
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.。
机械振动机械波100题(带解析)
A.此波向x轴正方向传播
B.质点C将比质点B先回到平衡位置
C.质点C此时向y轴负方向运动
D.质点E的振幅为零
15.声波能绕过某一建筑物传播,这是因为 ( )
A.声波是纵波 B.声波是横波
C.声波的波长较长 D.声波的频率较长
B.在t=0时刻,质点P向上运动
C.在t1=0.3s时刻,质点A仍位于波谷
D.在t2=0.5s时刻,质点Q首次位于波峰
22.(6分)下列说法中正确的是。(填正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。每错选1个扣3分,最低得分为0分)
A.做简谐运动的物体,其振动能量与振动的频率有关
D.若t=0.02s时质点c第一次到达波谷,则此波的传播速度为50m/s
7.如图(甲)所示,小球在内壁光滑的固定半圆形轨道最低点附近做小角度振动,其振动图象如图(乙)所示,以下说法正确的是( )
A.t1时刻小球速度为零,轨道对它的支持力最小
B.t2时刻小球速度最大,轨道对它的支持力最小
C.t3时刻小球速度为零,轨道对它的支持力最大
1.(6分)有以下说法:其中正确的是(选对一个给3分,选对两个给4分,选对3个给6分。有错选得分为0分)
A.在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中,为减小偶然误差,应测出单摆作n次全振动的时间t,利用t/n求出单摆的周期
B.如果质点所受的合外力总是指向平衡位置,质点的运动就是简谐运动
C.变化的磁场一定会产生变化的电场
A. 质点P在t=3s时正向y轴负方向振动
B. 质点P在t=3s时的速度为零
C. 质点P的平衡位置可能是
高考物理力学知识点之机械振动与机械波技巧及练习题附解析
高考物理力学知识点之机械振动与机械波技巧及练习题附解析一、选择题1.如图所示,在一条张紧的绳子上悬挂A 、B 、C 三个单摆,摆长分别为L 1、L 2、L 3,且L 1<L 2<L 3,现将A 拉起一较小角度后释放,已知当地重力加速度为g ,对释放A 之后较短时间内的运动,以下说法正确的是( )A .C 的振幅比B 的大 B .B 和C 的振幅相等 C .B 的周期为2π2L g D .C 的周期为2π1L g2.做简谐运动的物体,下列说法正确的是 A .当它每次经过同一位置时,位移可能不同 B .当它每次经过同一位置时,速度可能不同 C .在一次全振动中通过的路程不一定为振幅的四倍 D .在四分之一周期内通过的路程一定为一倍的振幅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.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5.两个弹簧振子,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100Hz B .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400Hz6.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7.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+ 8.下图表示一简谐横波波源的振动图象.根据图象可确定该波的( )A .波长,波速B .周期,振幅C .波长,振幅D .周期,波速9.如图所示为一列沿x 轴负方向传播的简谐横波在t 1=0时的波形图。
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 。
机械振动和机械波经典习题及答案
1、(08全国卷1)16.一列简谐横波沿x 轴传播,周期为T ,t=0时刻的波形如图所示.此时平衡位置位于x =3 m 处的质点正在向上运动,若a 、b 两质点平衡位置的坐标分别为x a =2.5 m, x b =5.5 m,则A.当a 质点处在波峰时,b 质点恰在波谷B.t =T/4时,a 质点正在向y 轴负方向运动 C .t =3T/4时,b 质点正在向y 轴负方向运动 D.在某一时刻,a 、b 两质点的位移和速度可能相同 答案:C4、(08天津卷)21.一列简谐横波沿直线由a 向b 传播,相距10.5m 的a 、b 两处的质点振动图象如图中a 、b 所示,则A .该波的振幅可能是20cmB .该波的波长可能是8.4mC .该波的波速可能是10.5 m/sD .该波由口传播到6可能历时7s答案:D4、(07江苏)如图所示,实线和虚线分别为某 种波在t 时刻和t +Δt 时刻的波形 曲线。
B 和C 是横坐标分别为d 和3d 的两个质点,下列说法中正 确的是CA .任一时刻,如果质点B 向上运动,则质点C 一定向下运动 B .任一时刻,如果质点B 速度为零,则质点C 的速度也为零C .如果波是向右传播的,则波的周期可能为76Δt D .如果波是向左传播的,则波的周期可能为136Δt27、(01江浙)图1所示为一列简谐横波在t =20秒时的波形图,图2是这列波中P 点的振动图线,那么该波的传播速度和传播方向是BA .v =25cm/s ,向左传播B .v =50cm/s ,向左传播C .v =25cm/s ,向右传播D .v =50cm/s ,向右传播40、(06全国)一列沿x 轴正方向传播的简谐横波,t =0时刻的波形如图1中实线所示,t =0.2s 时刻的 波形如图1中的虚线所示,则 C A.质点P 的运动方向向右 B.波的周期可能为0.27sy/mx /m图1O P6 12 18 24C.波的频率可能为1.25Hz D.波的传播速度可能为20m/s42、(05天津卷)图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐横波在t=0和t=0.03s时刻的波形图,x=1.2m处的质点在t=0.03s时刻向y轴正方向运动,则AA.该波的频率可能是125H ZB.该波的波速可能是10m/sC.t=0时x=1.4m处质点的加速度方向沿y轴正方向D.各质点在0.03s内随波迁移0.9m(北京卷)17.一列横波沿x轴正向传播,a,b,c,d为介质中的沿波传播方向上四个质点的平衡位置。
2021年高考物理真题训练16 机械振动和机械波(解析版)
专题16 机械振动和机械波1.(2020山东卷)一列简谐横波在均匀介质中沿x 轴负方向传播,已知54x λ=处质点的振动方程为2πcos()y A t T =,则34t T =时刻的波形图正确的是 A . B .C .D .【答案】D【解析】根据题意可知,34t T =时,在51+44λλλ=处的质点处于 32π2π3πcos cos co 4s 02y A t A A T T T ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==⋅== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭则此时质点位于平衡位置;下一时刻,该质点向上运动,原理平衡位置,根据题意,横波沿x 轴负方向传播,根据同侧法判断可知,ABC 错误,D 正确。
故选D 。
2.(2020年天津卷)一列简谐横波沿x 轴正方向传播,周期为T ,0t =时的波形如图所示。
4Tt =时A .质点a 速度方向沿y 轴负方向B .质点b 沿x 轴正方向迁移了1mC .质点c 的加速度为零D .质点d 的位移为-5cm【答案】C 【解析】经过4T 周期,波向右传播了4λ,波形如图所示A .由图可知,质点a 点恰好运动到平衡位置且沿着y 轴正方向运动,A 错误;B .质点b 点只在竖直方向上运动不会随波迁移,B 错误;C .质点c 恰好运动到平衡,速度最大,加速度为零,C 正确;D .质点d 的位移为5 cm ,D 错误。
故选C 。
3.(2020新课标Ⅰ卷)在下列现象中,可以用多普勒效应解释的有 A .雷雨天看到闪电后,稍过一会儿才能听到雷声B .超声波被血管中的血流反射后,探测器接收到的超声波频率发生变化C .观察者听到远去的列车发出的汽笛声,音调会变低D .同一声源发出的声波,在空气和水中传播的速度不同E.天文学上观察到双星(相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒星)光谱随时间的周期性变化 【答案】BCE【解析】A .之所以不能同时观察到是因为声音的传播速度比光的传播速度慢,所以A 错误; B .超声波与血液中的血小板等细胞发生反射时,由于血小板的运动会使得反射声波的频率发生变化,B 正确;C .列车和人的位置相对变化了,所以听得的声音频率发生了变化,所以C 正确;D .波动传播速度不一样是由于波的频率不一样导致的, D 错误;E .双星在周期性运动时,会使得到地球的距离发生周期性变化,故接收到的光频率会发生变化,E 正确。
高中物理机械振动机械波习题含答案解析资料讲解
机械振动、机械波第一部分五年高考题荟萃2009年高考新题一、选择题1.(09·全国Ⅰ·20)一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1所示,图中P、Q两质点的横坐标分别为x=1.5m 和x=4.5m。
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。
大学物理机械振动与机械波综合练习题(含答案)
解: A1 = 5cm , A2 = 6 cm ,1 = 0.75 , 2 = 0.25
A = A12 + A22 + 2 A1 A2 cos( 2 − 1 ) = 52 + 62 + 2 5 6 cos(0.25 − 0.75 )
= 120 Hz ,另一列火车 B 以 u2 = 25 m/s 的速度行驶。当 A 、B 两车相向而行时,B 的 司机听到汽笛的频率 为137 Hz ;当 A 、 B 两车运行方向相同时,且 B 车在 A 车前方, B 的司机听到汽笛的频率 为118 Hz 。
解:波源与观察者相向运动: = u + vR = 331+ 20 120 = 137 H z
A
=
2.00 cm
。x
= 10cm
处有一点 a
在t
=
3s
时
ya
=
0
,d y dt
|a
0
;当 t
=
5s
时,x
=
0处
的位移 y0 = 0 ,此刻该点速度 v = − 6.28 cm/s 。
解:
y0
=
A cos( 2 T
t
+0),
ya
=
Acos[2 ( t T
−
x
)
+
0
]
x = 10 cm , t = 3s , = vT = 10 cm
= 61cm
u
5.图为 t = 0 时刻,以余弦函数表示的沿 x 轴
高中物理:振动和波练习及详解
高中物理振动和波练习及详解一、单项选择题1.一个单摆从甲地到乙地,发现振动变快了,为了调整到原来的快慢,下述说法正确的是( ) A. 因 g 甲>g 乙,故应缩短摆长 B. 因为g 甲>g 乙,故应加长摆长 C. 因为g 甲<g 乙,故应缩短摆长 D. 因为g 甲<g 乙,故应加长摆长 【答案】D【详解】一单摆因从甲地移到乙地,振动变快了,即周期减小了,根据2T =,得到g增大,T 才会减小,所以甲地的重力加速度小于乙地的重力加速度,即g 甲<g 乙;要使T 还要恢复,只要增大T ,故只能将摆长适当增长,故D 正确,ABC 错误.2.如图所示,弹簧左端固定,右端系一物块,物块可以在粗糙水平桌面上滑动,物块与水平面各处动摩擦因数相同,弹簧原长时物块位于O 点.当先后分别把物块拉到P1和P2点由静止释放后,物块都能运动到O 点左方,设两次运动过程中物块速度最大时的位置分别为Q1和Q2点,则这两点( )A. 都在O 点右方,且Q1离O 点较近B. 都在O 点右方,且Q2离O 点较近C. 都在O 点右方,且Q1、Q2为同一位置D. 都正好与O 点重合 【答案】C【详解】先后分别把物块拉到P1和P2点由静止释放,开始弹簧的弹力大于摩擦力的大小,物体做加速运动,加速度逐渐减小,当加速度减小到零时,即F=kx=f 时,速度最大,此时弹簧的形变量f x k=,知Q1和Q2点都在O 点右方,且Q1、Q2在同一位置,故C 正确,ABD错误.3.在相同的时间内单摆甲作了10次全振动,单摆乙作了6次全振动,两个单摆的摆长相差16cm ,则甲摆的摆长为( ) A. 25cm B. 9cm C. 18cm D. 12cm 【答案】B【详解】在相同时间内单摆甲做了n1=10次全振动,单摆乙做了n2=6次全振动,知甲乙单摆的周期比为3:5,根据2T =224gT L π=,则有:211222925L T L T ==,又L2-L1=16cm .所以L1=9cm ,L2=25cm ,故B 正确,ACD 错误.4.一个质量分布均匀的空心小球,用一根长线把它悬挂起来,球中充满水,然后让球小角度摆动起来,摆动过程中水在小孔中缓慢均匀漏出,那么,它的摆动周期将( ) A. 变大 B. 变小C. 先变大后变小D. 先变小后变大 【答案】C【详解】单摆在摆角小于5°时的振动是简谐运动,其周期是2T =球,重心在球心,当水从底部的小孔流出,直到流完的过程,金属球(包括水)的重心先下降,水流完后,重心升高,回到球心,则摆长先增大,后减小,最后恢复到原来的长度,所以单摆的周期先变大后变小,最终恢复到原来的大小,故C 正确,ABD 错误. 5.一弹簧振子做简谐运动,周期为T( )A. 若t 时刻和(t+△t)时刻振子位移相同,则△t 一定等于T 的整数倍B. 若t 时刻和(t+△t)时刻振子运动速度大小相等、方向相反,则△t 一定等于T/2的整数倍C. 若△t=T/2,则在t 时刻和(t+△t)时刻弹簧的长度一定相等D. 若△t=T/2,则在t 时刻和(t+△t)时刻振子运动的加速度大小一定相等 【答案】D【详解】在t 时刻和(t+△t )时刻振子的位移相同,所以这两时刻振子通过同一个位置,而每一个周期内,振子两次出现在同一个位置上.所以当速度方向相同时,则△t 可以等于T 的整数;当速度方向相反时,则△t 不等于T 的整数,故A 错误;若t 时刻和(t+△t )时刻振子运动速度大小相等,方向相反,则△t可能等于2T的整数倍,也可能大于2T的整数倍,也可能小于 的整数倍,故B 错误;若△t=2T ,则在t 时刻和(t+△t )时刻振子的位置关于平衡位置对称或经过平衡位置,所以这两时刻位移的大小一定相等,由kxa m =-知加速度大小一定相等.但弹簧的状态不一定相同,则长度不一定相等,故D 正确,C 错误.所以D 正确,ABC 错误.6.关于机械振动和机械波,下列说法中正确的是( )A. 物体作机械振动时,一定产生机械波B. 没有机械振动,也可能形成机械波C. 有机械波,一定有质点作机械振动D. 机械振动和机械波的产生无关 【答案】C【详解】机械振动在介质中的传播称为机械波,所以有机械波必有机械振动,而有机械振动若没介质不会形成机械波,故C 正确,ABD 错误. 7.关于波长,下列说法中正确的是( )A. 横波的两个波峰之间的距离等于一个波长B. 一个周期内介质质点通过的路程是一个波长C. 横波上相邻的波峰和波谷间的距离等于一个波长D. 波源开始振动后,在振动的一个周期里波传播的距离等于一个波长 【答案】D 【详解】横波的两个波峰之间的距离等于若干个波长,只有相邻两个波峰之间的距离等于一个波长,故A 错误;质点只在自由的平衡位置附近做简谐运动,通过一个周期内介质质点通过的路程是四个振幅,与波长没有关系,故B 错误;横波上相邻的波峰和波谷间的距离等于半个波长,故C 错误;波源开始振动后,在振动的一个周期里波传播的距离等于一个波长,故D 正确.所以D 正确,ABC 错误.8.关于波的叠加和干涉,下列说法中正确的是( )A. 两列频率不相同的波相遇时,因为没有稳定的干涉图样,所以波没有叠加B. 两列频率相同的波相遇时,振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点C. 两列频率相同的波相遇时,如果介质中的某点振动是加强的,某时刻该质点的位移可能是零D. 两列频率相同的波相遇时,振动加强点的位移总是比振动减弱点的位移大 【答案】C【解析】根据波的叠加原理,只要两列波相遇就会叠加,所以选项A 错误.两列频率相同的波相遇时,振动加强的点是波峰与波峰、波谷与波谷相遇,所以B 选项错.振动加强的点仅是振幅加大,但仍在平衡位置附近振动,也一定有位移为零的时刻,所以选项C 正确,D 错误.故选C.二、多项选择题9.关于简谐运动的位移、速度、加速度的关系,下列说法正确的是( ) A. 加速度增大时,速度必减小 B. 速度、加速度方向始终相反C. 通过平衡位置时,v 、a 均改变方向D. 远离平衡位置时,v 、a 方向相反 【答案】AD 【详解】加速度满足kx a m =-,所以加速度增大时,位移也增大,所以速度必减小,故A 正确;向平衡位置运动时,速度、加速度方向相同,故B 错误;通过平衡位置时,速度方向不改变,故C 错误;远离平衡位置时,加速度方向指向平衡位置,速度方向背离平衡位置,即v 、a 方向相反,故D 正确.所以D 正确,BC 错误.10.如图所示,在O 点悬一根细长直杆,杆上串有一个小球A,用长为l 的细线系着另一个小球B,上端也固定在O 点,将B 拉开,使细线偏离竖直方向一个小角度,将A 停在距O 点L/2处,同时释放,若B 第一次回到平衡位置时与A 正好相碰(g 取10m/s2,π2取10),则( ) A. A 球与细杆之间不应有摩擦力 B. A 球的加速度必须等于4m/s2C. A 球受到的摩擦力等于其重力的0.6倍D. 只有知道细线偏离竖直方向的角度大小才能求出A 球受到的摩擦力【答案】BC【详解】球B 是单摆,根据单摆的周期公式2T =B 第一次回到平衡位置过程的时间:4T t =,球A匀加速下降,根据位移时间关系公式,有2122L at=,解得:2244/ga m s π=≈ ,故B 正确;球A 匀加速下降,根据牛顿第二定律,有:mg-f=ma ,解得:f=m (g-a )=0.6mg ,A 球受到的摩擦力等于其重力的0.6倍,故AD 错误,C 正确.所以BC 正确,AD 错误. 11.一弹簧振子做简谐振动,t 时刻刚好经过平衡位置,则振子在t+△t 和t-△t 时刻一定相同的物理量有( ) A. 速度 B. 加速度 C. 位移 D. 机械能 【答案】AD【详解】t 时刻刚好经过平衡位置,则振子在t+△t 和t-△t 时刻质点位置关于平衡位置对称,此时速度和机械能相同,加速度和位移方向相反,故AD 正确,BC 错误.12.细长轻绳下端拴一小球构成单摆,在悬挂点正下方1/2摆长处有一个能挡住摆线的钉子A ,如图所示.现将单摆向左拉开一个小角度,无初速度释放.对于以后的运动,下列说法正确的是( )A. 摆球往返一次的时间比无钉子时短B. 摆球往左右两侧上升的最大高度相同C. 摆球往在平衡位置左右两侧走过的最大弧长相等D. 摆球往在平衡位置右侧的最大摆角是左侧最大摆角的两倍. 【答案】AB【详解】无钉子时,单摆的周期2T =,有钉子后,在半个周期内绕悬挂点摆动,半个周期内绕钉子摆动,周期T '=A 正确;根据机械能守恒定律,左右两侧上升的高度相同.有钉子子时走过的弧长小于无钉子走过的弧长.摆角不是2倍关系,故B 正确,CD 错误.所以AB 正确,CD 错误.13.关于机械波,下列说法不正确的是( ) A. 在传播过程中能传递能量 B. 频率由波源决定C. 能产生干涉、衍射现象D. 能在真空中传播 【答案】D【详解】A .波传播振动这种运动形式的同时传递能量,故A 正确,不符合题意; B .波的频率是由波源决定的,故B 正确,不符合题意; C .干涉、衍射是波的特有现象,机械波在一定条件下也能发生干涉和衍射现象,故C 正确,不符合题意;D .机械波传播要借助于介质,真空中不能传播,故D 错误,符合题意。
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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机械振动与机械波专题练习(带详解)一、多选题1.下列有关波动现象的特性与应用说法正确的是( )A .医学诊断时用“B 超”仪器探测人体内脏,是利用超声波的多普勒效应 B .5G 通信技术(采用3300﹣5000MHz 频段),相比现有的4G 通信技术(采用1880﹣2635MHz 频段),5G 容量更大,信号粒子性更显著C .在镜头前装偏振片,可以减弱镜头反射光D .电子显微镜的电子束速度越大,电子显微镜分辨本领越强【答案】BDA.“B 超”仪器通过它的探头不断向人体发出短促的超声波(频率很高,人耳听不到的声波)脉冲,超声波遇到人体不同组织的分界面时会反射回来,又被探头接收,这些信号经电子电路处理后可以合成体内脏器的像,没有使用多普勒效应。
故A 错误;B.5G ,即第五代移动通信技术,采用3300﹣5000MHz 频段,相比于现有的4G (即第四代移动通信技术,1880﹣2635MHz 频段)技术而言,具有极大的带宽、极大的容量和极低的时延。
5G 容量更大,信号的频率更大,所以粒子性更显著。
故B 正确;C.在镜头前装偏振片,可以减弱被拍摄物体反射光,而不是减弱镜头反射光。
故C 错误;D.电子显微镜的电子束速度越大,则电子的波长越短,电子显微镜分辨本领越强。
故D 正确2.如图所示的装置中,在曲轴AB 上悬挂一个弹簧振子,若不转动把手C ,让其上下振动,周期为1T ,若使把手以周期()221T T T >匀速转动,当运动都稳定后,则( )A .弹簧振子的振动周期为1TB .弹簧振子的振动周期为2TC ..弹簧振子的振动频率为21T D .要使弹簧振子的振幅增大,可让把手转速减小E.要使弹簧振子的振幅增大,可让把手转速增大【答案】BCEABC .弹簧振子在把手作用下做受迫振动,其振动周期等于驱动力的周期,因此振动周期为2T ,A 项不合题意,B 项符合题意,C 项符合题意.DE .由于1T T 2,故欲使振幅增大,应使2T 减小,即转速应增大,要使弹簧振子的振幅增大,可让把手转速增大,周期减小,与固有周期接近或相等时,振幅可增大,D 项不合题意,E 项符合题意.3.一质点做简谐运动的图象如图所示,下列说法正确的是__________.(填正确答案标号)A .质点振动频率是0.25 HzB .在10 s 内质点经过的路程是20 cmC .第4 s 末质点的速度最大D .在t =1 s 和t =3 s 两时刻,质点位移大小相等、方向相同E.在t =2 s 和t =4 s 两时刻,质点速度大小相等、方向相同【答案】ABCA 、振动图象表示质点在不同时刻相对平衡位置的位移,由图象可知,质点运动的周期T =4 s ,其频率f =1T=0.25 Hz ,故A 正确; B 、10 s 内质点运动了52T ,其运动路程为s =52×4A =52×4×2 cm =20 cm ,故B 正确; C 、第4 s 末质点在平衡位置,其速度最大,故C 正确;D 、t =1 s 和t =3 s 两时刻,由图象可知,位移大小相等、方向相反,故D 错误;E 、在t =2 s 质点处于平衡位置,其速度最大,但t =2 s 和t =4 s 两时刻,速度方向相反,故E 错误.4.有两列简谐横波的振幅都是10cm ,传播速度大小相同。
O 点是实线波的波源,实线波沿x 轴正方向传播,波的频率为3Hz ;虚线波沿x 轴负方向传播。
某时刻实线波刚好传到x =12m 处质点,虚线波刚好传到x =0处质点,如图所示,则下列说法正确的是_______A .实线波和虚线波的频率之比为2:3B .平衡位置为x =6m 处的质点此刻振动速度最大C .实线波源的振动方程为10sin(6)(cm)y t ππ=+D .平衡位置为x =6m 处的质点始终处于振动加强区,振幅为20cmE. 从图示时刻起再经过0.75s ,平衡位置为x =5m 处的质点的位移0y >【答案】BCEA 、在同一介质中传播的两列简谐横波波速相等,由图可知,实线波的波长 λ1=4m ,虚线波的波长 λ2=6m ,由v =λf 可知,实线波和虚线波的频率之比为f 1:f 2=λ2:λ1=3:2,故A 错误;B 、两列波单独引起平衡位置为x =6m 处的质点的速度方向均向上,所以该质点此时速度最大,故B 正确;C 、根据振动方程0sin(t )y A ωϕ=+,而振幅10cm A =,226rad/s f Tπωππ===,因实线波沿x 轴正向传播,根据同侧法克知x=12m 处的质点起振向下,则波源的起振向下,0ϕπ=,故振动方程为10sin(6)y t ππ=+;故C 正确.D 、两列波的频率不一致,不是相干波源无法产生干涉现象,故不能形成振动加强和减弱的点;故D 错误;E 、=43m/s=12m/s v f λ=⨯实实,从图示时刻起再经过0.75s 实线波往x 轴正向传播了9m ,对应的x =5m 质点位移为110cm y =-,虚线波往x 轴负向传播了9m ,对应的x =5m 的质点位移210cm y >,显然120y y +>;故E 正确.故选BCE.5.如图所示,两木块A 和B 叠放在光滑水平面上,一起做简谐运动,质量分别为m 和M ,当他们运动到平衡位置时,突然拿去A 之后(对B 的速度无影响),则( )A .振子的周期变小B .振子的振幅变小C .振子的周期变大D .振子的振幅变大 【答案】AB根据弹簧振子的周期公式2T π=可知m 减小,则周期变小,故A 正确,C 错误;振子运动到平衡位置时速度最大,弹簧的弹性势能为零,拿去A 之后系统的机械能减小,由机械能守恒定律知振子到达最大位移处时弹簧的弹性势能减小,其形变量减小,则振幅减小,故B 正确,D 错误.所以AB 正确,CD 错误.二、解答题6.自然界真是奇妙,微观世界的规律竟然与宏观运动规律存在相似之处.在长期的科学探索实践中,人类已经建立起各种形式的能量概念以及度量方法,其中一种能量是势能,势能是有由于物体间存在相互作用而具有的、由物体间相对位置决定的能.如重力势能,弹性势能,分子势能和电势能等.(1)可以认为蹦极运动中的弹性绳的弹力的变化规律和弹簧相同,k 为其劲度系数,l 0为弹性绳的原长.a .游客相对蹦极平台的位移为x ,弹性绳对游客的弹力为F ,取竖直向下为正方向,请在图中画出F 随x 变化的示意图,并借助F -x 图像推导当游客位移为x (x >l 0)时,弹性绳弹性势能E P 的表达式;b .已知l 0=10m ,k =100N/m ,蹦极平台与地面间的距离D =55m .取重力加速度g =10m/s 2.计算总质量M =160kg 的游客使用该蹦极设施时距离地面的最小距离.(2)如图甲所示,a 、b 为某种物质的两个分子,假设分子a 固定不动,分子b 只在ab 间分子力的作用下运动(在x 轴上),以a 为原点,沿两分子连线建立x 轴.两个分子之间的作用力与它们之间距离x 的F -x 关系图线如图乙所示.图线在r 0处的斜率为k ,当分子b 在两分子间距r 0附近小范围振动时.a .弹簧、橡皮筋等弹性物质,大多有“弹性限度”,在“弹性限度”范围遵守胡克定律,请结合图乙从微观尺度上谈谈你对“弹性限度”范围的理解.说明在“弹性限度”范围内,微观层面上分子b 的运动形式;b .推导两分子间距为x (x >r 0)时,两分子间分子势能E P 的表达式;当两分子间距离为r 0时,b 分子的动能为E k 0.求两分子在r 0附近小范围振动时的振动范围.当温度小范围升高时,热运动加剧,A 同学认为分子振动范围变大,B 同学认为分子振动频率变大,哪位同学的观点正确?【答案】(1)a . 201()2p E k x l =-b .50l m =(2)a .弹力是分子力的宏观表现,从微观尺度上看,只有在r 0附近,分子力才和分子偏离r0的距离成正比,宏观上表现为“弹性限度”范围.简谐运动b .振动范围022k E k温度升高,E k 0增大,振动范围增大,频率不变.解:(1)a .设弹性绳的原长为0l ,根据胡克定律则有0()F k x l =--,弹性绳对游客的弹力F 随游客位移x 变化关系的图线如图所示在图中,图线与x 轴所围面积表示弹力F 做的功,则在游客位从0l 变为x 的过程中,弹力F 做的功:201()2W k x l =-- 所以弹性绳的弹性势能: 2P 01()2E W k x l =-=- b .设游客从蹦极平台第一次到达最低点的距离为l ,在此过程中,根据机械能守恒定律:201()2mgl k l l =- 解得:50m l =或2m l =(舍)(2)a .弹力是分子力的宏观表现,从微观尺度上看,只有在0r 附近,分子力才和分子偏离0r 的距离成正比,宏观上表现为“弹性限度”范围;在“弹性限度”范围内,微观层面上分子b 的运动形式为简谐运动;b .根据2012k kA E =,可得振动范围2x A == 温度升高,0k E 增大,振动范围增大,频率不变.三、填空题7.某同学漂浮在海面上,虽然水面波正平稳地以1.8m/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15s ,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6HzC .该水面波的波长为3mD .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 E.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【答案】ACDA .水面波是有机械振动一起的,在介质(水)中传播的一种波,是一种机械波,故A 正确;B .由第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s ,可得知振动的周期为:155s s 1013t T n ===- 频率为:13Hz 0.6Hz 5f T === 故B 错误;C .由公式vT λ=得到:51.833m λ=⨯=故C 正确;D .参与振动的质点只是在自己的平衡位置附近做往复运动,并不会“随波逐流”,但振动的能量和振动形式却会不断的向外传播,故D正确,E错误;故选ACD。