1、 （机械振动和机械波）单元检测题（五) 学号_. 姓名_.第卷（选择题）一选择题 （请将你认为正确的答案代号填在卷的答题栏中，本题共 10 小题）1. 一质点做简谐运动，其相对于平衡位置的位移 x 与时间 t 的关系图线如图所示，由图可知.质点振动的频率为 1.6Hz.质点振动的振幅为 4.0cm.在 0.3s 和 0.5s 两时刻，质点的速度方向相同.在 0.3s 和 0.5s 两时刻，质点的加速度方向相同2. 如图所示，把两个弹簧振子悬挂在同一支架上，已知甲弹簧振子的固有频率为 8Hz，乙弹簧振子的固有周期为 72Hz，当支架在受到竖直方向且频率为 9Hz 的驱动力作用下做受迫振动时，则两
2、个弹簧振子的振动情况是.甲的振幅较大，且振动频率为 8Hz.甲的振幅较大，且振动频率为 9Hz.乙的振幅较大，且振动频率为 9Hz.乙的振幅较大，且振动频率为 72Hz3. 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 5 所示。图中所示的各个质点中，振动情况始终与原点的左方的质元 P的振动情况相同的是A.a 点 B.b 点 C.c 点 D.d 点 4. 如图所示，波源 S1 在绳的左端发出频率为 f1、振幅为 A1 的半个波形 a，同时另一个波源 S2 在绳的右端发出频率为 f2、振幅为 A2 的半
3、个波形b，f 1f2，P 为两个波源连线的中点.已知机械波在介质中的传播速度只由介质本身的性质决定，则下列说法中正确的有A.两列波将不同时到达 P 点B.两列波在 P 点叠加时 P 点的位移最大可达 A1+A2C.a 的波峰到达 S2 时，b 的波峰还没有到达 S1D.两列波相遇时，绳上位移可达 A1+A2 的点只有一个，此点在 P 点的左侧5. 一列横波沿 x 轴传播，某时刻的波形如图所示，质点A 的平衡位置与坐标原点 O 相距 0.5m ，此时质点 A 沿 y 轴正方向运动，经过 0 . 02s 第一次达最大位移。由此可知A .这列波的波长为 2m B.这列波的频率为 50Hz C.这列波
4、的波速为 25m /s D.这列波沿 x 轴正方向传播6. 一列简谐横波沿 x 轴传播，某时刻的波形如图所示。关于波的传播方向与质点 a、b、c、d、e 的运动情况，下列说法正确的是A.若波形沿 x 轴正方向传播，则质点 a 运动的速度将减小B.若质点 e 比质点 d 先回到平衡位置，则波沿 x 轴t/sx/cmO2.0-2.00.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4甲 乙yxP abcdO图 2AxyOOyxabcdef123456789 t/sx/mOA-Aab图 9正方向传播C.若波形沿 x 轴负方向传播，则质点 c 向下运动D.若波形沿 x 轴正方向传播，再经过半个周期质点 b
5、将运动到质点 d 现在的位置7. 家用洗衣机在正常脱水时较平稳，切断电源后，洗衣机的振动先是变得越来越剧烈，然后逐渐减弱。对这一现象，下列说法正确的是A.正常脱水时，洗衣机脱水缸的运转频率比洗衣机的固有频率大B.正常脱水时，洗衣机脱水缸的运转频率比洗衣机的固有频率小C.正常脱水时，洗衣机脱水缸的运转频率等于洗衣机的固有频率D.当洗衣机的振动最剧烈时，脱水缸的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率8. 如图所示，一列横波向右传播，波上有 a、b、c 三个质点，每个质点经过一定时间之后都要回到平衡位置，它们回到平衡位置的先后顺序是A.c、b、a B.b、c 、a C.a、b、c D.a、c、b9. 生活
6、中有这样一个现象，当游行队伍敲锣打鼓的走近你时，先传入你耳朵的一定是低沉浑厚的大鼓声，等一会儿才能听到清脆高亢的锣号声，这说明声音在空气中传播时：A.频率越高，传得越远； B.频率越低，传得越远；C.频率越高，传得越快； D.频率越低，传得越远；10. 一列沿 x 轴正向传播的横波在某时刻的波形图如图（甲）所示，a、b、c 、 d 为介质中沿波的传播方向上四个质点的平衡位置，若从该时刻开始计时，则图（乙）是下面哪个质点在经过 3 个周期后的振动图象A.a 处质点 B.b 处质点 C.c 处质点 D.d 处质点第卷（非选择题 共 3 道简答题 1 道实验题 2 道计算题请将你认为正确的答案代号填
7、在下表中1 2 3 4 5 6 7 8 9 10二.简答题 （共 3 小题）11. 如图 9 所示为一弹簧振子在竖直方向作简谐运动的图象。规定向上为正方向，则振动的频率为_H Z；振子在图象中 a 处对应点所受弹力为 Fa，在 b 处对应点所受弹力为 Fb，则两处所受弹力的大小关系为 Fa _ Fb。 （填大于、等于或小于）12. 一列振幅是 2.0cm、频率是 40Hz 的简谐横波，以 3.2m/s 的速率沿 x 轴的正方向传播 ,在某时刻 x 坐标为-7.0cm 处的介质质点正好经过平衡Vcbay/cmx/cm0 5 10-10 -512-2-1位置且向 y 轴正向运动,试在右面的坐标中画
8、出此时的波形图(要求至少画出两个波长) 。13. 某同学在做“用单摆测重力加速度”的实验时，测量 5 种不同摆长情况下单摆的振动周期，记录数据如下：摆长 L/m 0.5000 0.8000 0.9000 1.0000 1.2000周期 T/s 1.42 1.79 1.90 2.00 2.20T2/s2 2.02 3.20 3.61 4.00 4.84（1）以摆长 L 为横坐标，周期的平方 T2 为纵坐标，根据以上数据在图中画出 T2L 的图线。（2）由此图像求出重力加速度 g= m/s。 （结果保留到小数点后二位）（3）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，若测得的 g值比当地的标准值偏小，可能
9、是因为A.摆球的质量偏大B.摆动的偏角偏小C.计算摆长时，把悬线长 l当作了摆长 lD.测量周期时，将 n 次全振动误记成了（ n1）次全振动三.实验题 （共 1 小题）14. 一同学利用单摆来测定重力加速度，他是这样做的：取一根丝线，一端穿过球心的小孔，然后打一个结，另一端缠绕在铁架台上细杆上，如图所示；用米尺量得丝线长为10cm作为摆长；为了使实验看得更清楚，将摆球向一侧偏离20 0后放开小球；在放下摆球的同时开始计时；记下摆球完成一次全振动的时间即为周期T；把所测数据代入算式 g=4，就求得当地重力加速度.24LgT指出这个学生在实验中的错误或不妥之处并写出正确的做法.(1)_(2)_(
10、3)_(4)_(5)_(6)_四.计算题 （共 2 小题）15. 有一轻质刚性杆，长为 L，可绕上端的水平轴自由转动，下端固结着质量为 m 的质点，构成单摆，质点通过一根劲度系数为 K 的水平弹簧拴到墙上。当摆竖直下垂时，弹簧处于松弛状态。求此系统小幅度振动的周期。16. 如图所示，一轻弹簧竖直放置在地面上，轻弹簧下端与地面固定，上端连接一质量为 M 的水平钢板，处于静止状态。现有一质量为 m 的小球从距钢板 h=5m 的高处自由下落并与钢板发生碰撞，碰撞时间极短且无机械能损失。己知 M = 3m ，不计空气阻力， g 10m / s2 。 ( l ）求小球与钢板第一次碰撞后瞬间，小球的速度
11、v1 和钢板的速度 v2 。 ( 2 ）如果钢板作简谐运动的周期为 2 . 0s，以小球自由下落的瞬间为计时起点，以向下方向为正方向，在下图中画出小球的速度 v 随时间 t 变化的 v t 图线。要求至少画出小球与钢板发生四次碰撞之前的图线。 （不要求写出计算过程，只按画出的图线给分）（机械振动和机械波）单元检测题（五)参考答案（仅供参考）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10C B A D D C AD B B C4. 由波的传播速度决定介质，两列波将同时到达 P 点，所以 A 错、C 错.而由波的叠加原kmL理知 D 正确二.简答题答案:11. 0.125，小于12. 在下图中建立图象1
12、3. （1）图线略（过圆心的一条斜线） ；（2）由图线的斜率 k 求得重力加速度 g=4 2/k=4 2/4=9.86m/s2（学生只填数即可）三.实验题答案:14. (1)线不应缠绕在铁杆上，这样会使悬点不固定，摆长变化.(2)摆线过短，要求Ld(摆球直径 )，一般取1m左右.(3)偏角太大，一般不超过10.(4)应从摆球通过平衡位置开始计时，以减小误差.(5)应取全振动30次左右的时间t，由 求周期.tTn(6)重复几次实验，求 g 的平均值.四.计算题答案:15. 设质点向右微小移量 x，则质点受到的合外力由于 是微小量，)mSinkxF（ lxSin则 lmgklg，（质点做简谐运动周
13、期 klgkT216. ( 1 ）设小球刚落到钢板时速度为 v0，则小球下落过程中，机械能守恒，有： mgh = mv02（ 2 分）12碰撞过程中，动量守恒，有： mv0= mv1+Mv2 ( 3 分）碰撞过程中，无机械能损失 mv02= mv12+ Mv22( 3 分）12 12 12由以上三式，可得： v0= =10m / s , v= v0=5m / s , v2= v0=5m / s（另一组解舍去）2gh12 12即小球与钢板第一次碰撞后，小球的速度 v1 为 5m/s，方向向上；钢板的速度 v2 为 5m/ s 方向向下。 （ 2 分，未指明速度方向扣 2 分） ( 2 ) ( 10 分）如下图所示（小球与钢板第二次碰撞后，小球的速度为 10m/s，方向向上；y/cmx/cm0 5 10-10 -512-2-1钢板的速度为零）（图象分段给分： 0 1s 图线， 2 分； 1s 2s 图线， 2 分； 3s 4s 图线， 4 分； 4s 5s 图线 2 分）
