机械振动和机械波 练习题
机械振动和机械波练习题
1．（多选）一振子沿x轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点。t=0时振子的位移为-0.1 m，t=1 s时位移为0.1 m，则
A. 若振幅为0.1 m，振子的周期可能为
B. 若振幅为0.1 m，振子的周期可能为
C. 若振幅为0.2 m，振子的周期可能为4 s
D. 若振幅为0.2 m，振子的周期可能为6 s
【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试理科综合物理试题（天津卷）
【答案】 AD
【点睛】t=0时刻振子的位移x=-0.1m，t=1s时刻x=0.1m，关于平衡位置对称；如果振幅为0.1m，则1s为半周期的奇数倍；如果振幅为0.2m，分靠近平衡位置和远离平衡位置分析．
2．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0和t=0.20 s时的波形分别如图中实线和虚线所示。己知该波的周期T>0.20 s。下列说法正确的是___________。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．波速为0.40 m/s
B．波长为0.08 m
C．x=0.08 m的质点在t=0.70 s时位于波谷
D．x=0.08 m的质点在t=0.12 s时位于波谷
E．若此波传入另一介质中其波速变为0.80 m/s，则它在该介质中的波长为0.32 m
【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国III卷）
【答案】 ACE
3．【2017·新课标Ⅰ卷】（5分）如图（a），在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1(0，4)和S2(0，–2)。两波源的振动图线分别如图（b）和图（c）所示，两列波的波速均为1.00 m/s。两列波从波源传播到点A(8，–2)的路程差为________m，两列波引起的点B(4，1)处质点的振动相互__________（填“加强”或“减弱”），点C(0，0.5)处质点的振动相互__________（填“加强”或“减弱”）。
【答案】2 减弱加强
【解析】由几何关系可知AS1=10 m，AS2=8 m，所以波程差为2 m；同理可求BS1–BS2=0，为波长整数倍，由
λ=，所以C点振动加强。振动图象知两振源振动方向相反，故B点为振动减弱点，CS1–CS2=1 m，波长vT
【
1．一列简谐横波在某均匀介质中沿x轴传播，从x＝3 m处的质点a开始振动时计时，图甲为t0时刻的波形图且质点a正沿y轴正方向运动，图乙为质点a的振动图象，则下列说法中正确的是________。(填正确
答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)
A．该波的频率为2.5 Hz
B．该波的传播速率为200 m/s
C．该波是沿x轴负方向传播的
D．从t0时刻起，质点a、b、c中，质点b最先回到平衡位置
E．从t0时刻起，经0.015 s质点a回到平衡位置
【答案】 BDE
【解析】
【详解】
【点睛】
机械振动问题中，一般根据振动图或质点振动得到周期、质点振动方向；再根据波形图得到波长和波的传播方向，从而得到波速及质点振动，进而根据周期得到路程。
2．如图为沿轴负方向传播的简谐横波在t=1s时刻的波形图象，P、Q两个质点的平衡位置分别为x=2m、x=3m；图为轴上某质点的振动图象，由图象可知，下列说法中正确的是___________。(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)
A．简谐横波周期为4s，速度大小为1m/s
B．图b可能为平衡位置为O的质点的振动图象
C．t=1s时刻，质点Q的速度一定最大，且一定沿y轴负方向
D．t=2s时刻，质点P的速度一定最大，且一定沿y轴负方向
E．t=3s时刻，质点Q的速度一定最大，且一定沿y轴负方向
【答案】 ACD
【解析】
【详解】
【点睛】
本题关键要能把握振动图象与波形图象之间的联系，知道波形平移的同时质点在平衡位置附近振动，能根
据公式求得波速．正式测定：2017年10月19日09时15分在山西临汾市襄汾县（北纬35.95度，东经111.54度）发生3.0级地震，震源深度5千米。地震波既有横波，也有纵波，某监测站截获了一列沿x轴负方向传播的地震横波，在t s与（t＋0.2）s两个时刻x轴上-3 km～3 km区间内的波形图分别如图中实线和虚线所示，则下列说法正确的是_______。(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)
A．x =1.5 km处质点离开平衡位置的最大距离是2A
B．该地震波的最大周期为0.8 s
C．该地震波最小波速为5 km/s
D．从波源开始振动到波源迁移到地面最长需要经过1 s时间
E. 从t时刻开始计时，x＝2 km处的质点比x＝1.5 km处的质点先回到平衡位置
【答案】 BCE
【解析】
【详解】
5．下列说法正确的是___________。(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)
A．做简谐振动的物体，经过同一位置时，加速度可能不同
B．在受迫振动中，驱动力的频率不一定等于物体的固有频率
C．在波的传播方向上两相邻的相对平衡位置的位移始终相同的质点间距离等于波长
D．如果质点所受力与它偏离平衡位置的位移大小的平方根成正比，且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐振动
E．向人体发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流速度，这种方法俗称“彩超”
【答案】 BCE
6．一列波沿x轴传播，t＝2s时刻的波形如图1所示，图2是某质点的振动图象，则下列说法正确的是（____）（填正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．波的传播速度为lm/s
B．波如果向右传播，则图2是x＝0、4m处质点的振动图象
C．波如果向右传播，则图2是x＝2m、6m处质点的振动图象
D．波如果向左传播，则图2是x＝0、4m处质点的振动图象
E．波如果向左传播，则阌2是x＝2m、6m处质点的振动图象
【答案】 ABE
【解析】由图像可知：λ=4m，T=4s，则波速，选项A正确；波如果向右传播，x＝0、4m处质点在t=2s时向下振动，与振动图像相符，则图2是x＝0、4m处质点的振动图象，选项B正确，C 错误；波如果向左传播，x＝2m、6m处质点在t=2s时向下振动，与振动图像相符，则图2是x＝2m、6mm处质点的振动图象，选项E正确，D错误；故选ABE.
点睛：本题主要考查了质点的振动和波动，关键是要能从波速方向判断出质点的振动方向，同时要能从图象得到波长并进一步求解波速。