1、1机械振动和机械波一、单项选择题1关于简谐运动受力和运动特点的说法,正确的是( )A回复力实质上就是向心力B回复力是指使物体回到平衡位置的力C振动物体越接近平衡位置,运动得越快,因而加速度越大D回复力的方向总跟离开平衡位置的位移的方向相同2把在赤道调准的摆钟,由赤道移到北京去时,摆钟的振动( )A变慢了,要使它恢复准确,应增加摆长 B变慢了,要使它恢复准确,应缩短摆长C变快了,要使它恢复准确,应增加摆长 D变快了,要使它恢复准确,应缩短摆长3甲物体完成 30 次全振动的时间内,乙物体恰好完成 5 次全振动,那么甲乙两物体的振动周期之比和频率之比分别为( )A1:3,3:1 B3:1,1:3 C
2、1:6,6:1 D6:1,1:6 4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频率不变,振幅变小C频率改变,振幅不变 D频率改变,振幅变小 5A、B 两个弹簧振子,A 的固有频率为 2f,B 的固有频率为 6f,若它们都在频率为 5f 的驱动力作用下做受迫振动,则( )A振子 A 的振幅较大,振动频率为 2f B振子 B 的振幅较大,振动频率为 6fC振子 A 的振幅较大,振动频率为 5f D振子 B 的振幅较大,振动频率为 5f6一质点作简谐运动,其位移 x 随时间 t 变化的图象如图所示。由图可知
3、,在 t4s 时,质点的( )A速度为零,加速度为负的最大值B速度为零,加速度为正的最大值 C速度为负的最大值,加速度为零D速度为正的最大值,加速度为零7关于振动和波的关系,下列说法中正确的是( )A如果振源停止振动,在介质中传播的波动也立即停止B物体作机械振动,一定产生机械波C波的速度即为振源的振动速度D波在介质中传播的频率,与介质性质无关,仅由振源的振动频率决定8一列波在第一种均匀介质中的波长为 1,在第二种均匀介质中的波长为 2,且 13 2,那么波在这两种介质中的频率之比和波速之比分别为( )A3:1,1:1 B1:3,1:4 C1:1,3:1 D1:1,1:3 9一只单摆,在第一个星
4、球表面上的振动周期为 T1,在第二个星球表面上的振动周期为T2。若这两个星球的质量之比 M1M 2 = 41,半径之比 R1R 2 = 21,则 T1T 2等于( )10. 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个周期B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 A C当振子再次经过 A 时,经过的时间一定是半个周期2D一定还有另一个位置跟位置 A 有相同的位移11. 一列横波沿 x 轴传播,到达坐标原点时的波形如下图。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( )A40.
5、5cm,1cm B40.5cm,-1cm C81cm,1cm D81cm,-1cm 12. 图 7-28 中有一个波源 S 做上下振动,频率为 100Hz所激起的波向左右传播,波速为8.0m/s。其振动先后传到 A、B 两个质点,当 S 通过平衡位置向上振动时,A、B 质点的位置是( )AA 在波峰,B 在波谷 BA 在波谷,B 在波峰CA、B 都在波峰 DA、B 都在波谷二、不定项选择题13关于声波,下列说法中正确的是( )A空气中的声波一定是纵波B声波不仅能在空气中传播,也能在固体和液体中传播C声波在水中的传播速度大于在空气中的传播速度D对于在空气中传播的声波来说,由于 f,所以频率越高,
6、声速也越大14下列关于机械波及其特征量的说法正确的是( )A波的传播方向跟质点振动的方向总是垂直的B由 f 可知,波速是由波源振动的频率和波长两个因素决定的C在一个周期内,沿着波的传播方向,振动在介质中传播的距离等于波长D机械波的频率是由波源振动的频率决定的,与波在哪种介质中传播无关15一弹簧振子在振动过程中的某段时间内其加速度越来越大,则在这段时间内,关于振子的运动情况,正确的是( )A振子的速度越来越大 B振子正向平衡位置运动 C振子的位移越来越大 D振子的速度方向与加速度方向相反16一列简谐横波沿 x 轴负方向传播,图 1 是 t=1s 时的波形图,图 2 是波中某振动质点位移随时间变化
7、的振动图线(两图用同一时间起点) ,则图 2 可能是图 1 中哪个质点的振动图线?Ax=1 处的质点 Bx=3m 处的质点 Cx=5m 处的质点 Dx=7m 处的质点17一列简谐横波沿直线 AB 传播,已知 A、B 两质点平衡位置间的距离是 3m,且在某一时刻,A、B 两质点的位移均为零,A、B 之间只有一个波峰,则这列横波的波长可能是( )A3m B4m C6m D8m318一列机械波在某一时刻的波形如下图中实线所示,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t 的可能值为( )A.1s B.8s C.9s D.20s19图示为一列简谐横波在某一时刻的波形图线。已知波的传
8、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 的正方向传播 B. 质点 d 再经过 0.5s 第一次到达波峰C. 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 运动的加速度最大 20一列简谐横波沿 x 轴正方向传播在 t=0 时刻的波形如图。已知这列波在 P 点处依次出现两个波峰的时间间隔为 0.4s。以下说法中正确的是( )A.这列波的波长是 5m B.这列波的波速是 10m/s C.质点 Q 需要再经过 0.7s,才能第一次到达波峰处D.质点 Q 达到波峰时,质点 P 也恰好到达波峰处21 下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正
9、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。22 如图所示,在张紧的绳上挂了 a、b、c、d 四个单摆,四个单摆的摆长关系为lc lb=ld la,先让 d 摆摆动起来(摆角不超过 5),则下列说法中正确的是 ( )Ab 摆发生振动,其余摆均不动B所有摆均以相同摆角振动C摆动过程中,b 摆的振幅最大D摆动过程中,c 摆的周期最大23 某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为 x5sin 4t(cm) ,则下列关于质点运动的说法
10、中正确的是 ( )A质点做简谐运动的振幅为 10cm B质点做简谐运动的周期为 4s.4b a edc C在 t = 4 s 时质点的速度最大 D在 t = 4 s 时质点的加速度最大24 一质点做简谐运动的图象如图所示,下列说法正确的是 ( )A质点振动频率是 4 HzB在 10 s 内质点经过的路程是 20 cmC第 4 s 末质点的速度是零D在 t1 s 和 t3 s 两时刻,质点位移大小相等、方向相同25 摆长为 L 的单摆做简谐运动,若从某时刻开始计时(取 t0),当振动至 t 时,32 lg摆球具有负向最大速度,则单摆的振动图象是图中的 ( C )26一列简谐横波在某时刻的波形曲线
11、如图所示,并已知该时刻 d 质点的振动方向向上。从该时刻起,图中 a、 b、 c、 d、 e 各质点到达波谷的先后次序是 ( )A ecbda B aedcb Cbcdea Decadb27 振源 A 带动细绳上各点上下做简谐运动, t = 0 时刻绳上形成的波形如图所示。规定绳上质点向上运动的方向为 x 轴的正方向,则 P 点的振动图象是( )28振源以原点 O 为平衡位置,沿 y 轴方向做简谐运动,它激发的简谐波在 x 轴上沿正、负两个方向传播,在某一时刻沿 x 轴正向传播的波形如图所示,x 轴负方向的波形未画出。在原点的左方有一质元 P,从图示波形时刻开始,经过 1/8 周期,质元 P
12、所在的位置以及振动方向为 ( )PAA B C DtxO txO txO txO5Ax 轴下方,向上运动 Bx 轴下方,向下运动Cx 轴上方,向上运动 Dx 轴上方,向下运动29一列简谐横波沿 x 轴负方向传播,图甲是 t1 s 时的波形图,图乙是波中某振动质点位移随时间变化的振动图线(两图用同一时间起点)则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图线 ( )A x0 处的质点 B x1 m 处的质点 C x2 m 处的质点 D x3 m 处的质点30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=02 s 时刻的波形图已知该波的波速是08 m/s,则下列说法正
13、确的是 ( )C 这列波的波长是 14 cm B这列波的周期是 0125 sC这列波可能是沿 x 轴正方向传播的 D.t=0 时,x=4 cm 处的质点速度沿 y 轴负方向三、实验题31.某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中测量了一些数据,其中的一组数据如下所示。(1)用毫米刻度尺测量摆线的长时,将摆线平放,如图 (A)所示,刻度尺读数是 cm 用游标卡尺测量摆球直径,卡尺游标位置如图(B)所示,可知摆球直径是_ cm,如图所示测出的摆长 (偏大,偏小) ,正确的测量方法是 (2)该同学用秒表记录了单摆振动 30 次全振动所用的时间如图 C 所示,则秒表所示读数为 s。单摆的周期是 (B)
14、0 2 3 4 5 6 7 810 3123343563783941104312144516471849205122532426555728 59 01 267891011345121314图 C6s(保留三位有效数字)(3)为了提高实验精度,在试验中可改变几次摆长 L,测出相应的周期 ,从而得出一组对应的 L 与 T 的数值,再以 l 为横坐标 为纵坐标,将所得数据2T连成直线如图 D 所示, 与 L 的关系式 =_ _,利用图线可求2出图线的斜率 k=_,再由 k 可求出 g=_ _ _ m/s2。(4) 如果他测得的 g 值偏小,可能的原因是( )A未挂小球就测量绳长,然后与小球半径相加
15、作为摆长B摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了C 开始计时,秒表过迟按下 D D实验中误将 29 次全振动数记为 30 次四、计算题32简谐横波某时刻的波形如图甲所示,从该时刻开始计时,波上 A 质点的振动图象如图乙所示(1)若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象,则该波所遇到的波的频率为多少?(2)若该波能发生明显的衍射现象,则该波所遇到的障碍物尺寸应满足什么条件?(3)从该时刻起,再经过 t04 s, P 质点通过的路程和波传播的距离分别为多少?(4)若 t0 时振动刚刚传到 A 点,从该时刻起再经多长时间图甲中横坐标为 45 m 的质点(未画出)第二次位于波峰?
16、33如图所示,实线为简谐波在 t 时刻的图线,虚线为波在(t+001)s 时刻的图线(1)若波向左传播,求它可能传播的距离?(2)若波向右传播,求它的最大周期?(3)若波速为 500 ms,指出简谐波的传播方向(1)向左传播时,X1=3+4n (n=0,1,2)(2)向右传播时,T=0.04/(4n+1) 14320.80.50 l/mT2/s2图 D7(n=0,1,2)当 n=0 时,T 有最大值 0.04s(3)向右传播时,X2=4n+1 (n=0,1,2)X=vt=5 m ,当 n=1 时满足。故波向右传播34.如下图所示为一双线摆,它是在水平天花板上用两根细线悬挂一小球构成的。已知线
17、AC长为 L,AC 与水平方向成 370角, 线 BC 与水平方向成 530角。 当小球在垂直于两细线所在平面的竖直平面内做小摆角振动(小于 50)时, 周期为多少? 35、在平静的湖面上停着一艘船,船上的一个人在水面激起一列持续的水波, 水波频率一定, 另一个人站在岸边测量出水波经过 50s 到达岸边, 并估测出两相邻波峰间的距离约为0.5m,这个人还测出 5s 内到达岸边的波数为 20 个。试计算船离岸约有多远?36.下图中实线是一列简谐横波在某一时刻的波形图线,虚线是 0.2s 后它的波形图线。这列波可能的传播速度是多大?37在一列简谐横波的传播方向上有两个点 P 和 Q,两点间距离 30m,它们的振动图象如图14 所示。问:(1)若 P 点距波源近,波速多大?(2)若 Q 点距波源近,波速多大?图 14