机械振动和机械波经典习题及答案.docx
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。
机械振动·机械波课后习题

习题5·机械振动5.1选择题(1)一物体作简谐振动,振动方程为)2cos(πω+=t A x ,则该物体在0=t 时刻的动能与8/T t =(T 为振动周期)时刻的动能之比为:(A)1:4 (B )1:2 (C )1:1 (D) 2:1(2)弹簧振子在光滑水平面上作简谐振动时,弹性力在半个周期内所作的功为(A)kA 2 (B) kA 2/2(C) kA 2//4 (D)0(3)谐振动过程中,动能和势能相等的位置的位移等于 (A)4A ± (B) 2A ± (C) 23A ±(D) 22A ± 5.2 填空题(1)一质点在X 轴上作简谐振动,振幅A =4cm ,周期T =2s ,其平衡位置取作坐标原点。
若t =0时质点第一次通过x =-2cm 处且向X 轴负方向运动,则质点第二次通过x =-2cm 处的时刻为____s 。
(2)一水平弹簧简谐振子的振动曲线如题5.2(2)图所示。
振子在位移为零,速度为-?A 、加速度为零和弹性力为零的状态,对应于曲线上的____________点。
振子处在位移的绝对值为A 、速度为零、加速度为-?2A 和弹性力为-KA 的状态,则对应曲线上的____________点。
题5.2(2) 图(3)一质点沿x 轴作简谐振动,振动范围的中心点为x 轴的原点,已知周期为T ,振幅为A 。
(a)若t=0时质点过x=0处且朝x 轴正方向运动,则振动方程为x=___________________。
(b) 若t=0时质点过x=A/2处且朝x 轴负方向运动,则振动方程为x=_________________。
5.3 符合什么规律的运动才是谐振动?分别分析下列运动是不是谐振动:(1)拍皮球时球的运动;(2)如题5.3图所示,一小球在一个半径很大的光滑凹球面内滚动(设小球所经过的弧线很 短).题5.3图 题5.3图(b)5.4 弹簧振子的振幅增大到原振幅的两倍时,其振动周期、振动能量、最大速度和最大加速度等物理量将如何变化?5.5单摆的周期受哪些因素影响?把某一单摆由赤道拿到北极去,它的周期是否变化?5.6简谐振动的速度和加速度在什么情况下是同号的?在什么情况下是异号的?加速度为正值时,振动质点的速率是否一定在增大?5.7 质量为kg 10103-⨯的小球与轻弹簧组成的系统,按20.1cos(8)(SI)3x t ππ=+的规律作谐振动,求:(1)振动的周期、振幅和初位相及速度与加速度的最大值;(2)最大的回复力、振动能量、平均动能和平均势能,在哪些位置上动能与势能相等?(3)s 52=t 与s 11=t 两个时刻的位相差;5.8 一个沿x 轴作简谐振动的弹簧振子,振幅为A ,周期为T ,其振动方程用余弦函数表示.如果0=t 时质点的状态分别是:(1)A x -=0;(2)过平衡位置向正向运动;(3)过2A x =处向负向运动; (4)过2Ax -=处向正向运动.试求出相应的初位相,并写出振动方程.5.9 一质量为kg 10103-⨯的物体作谐振动,振幅为cm 24,周期为s 0.4,当0=t 时位移为cm 24+.求:(1)s 5.0=t 时,物体所在的位置及此时所受力的大小和方向;(2)由起始位置运动到cm 12=x 处所需的最短时间;(3)在cm 12=x 处物体的总能量.5.10 有一轻弹簧,下面悬挂质量为g 0.1的物体时,伸长为cm 9.4.用这个弹簧和一个质量为g 0.8的小球构成弹簧振子,将小球由平衡位置向下拉开cm 0.1后 ,给予向上的初速度s /cm 0.50=v ,求振动周期和振动表达式.5.11 题5.11图为两个谐振动的t x -曲线,试分别写出其谐振动方程.题5.11图5.12 一轻弹簧的倔强系数为k ,其下端悬有一质量为M 的盘子.现有一质量为m 的物体从离盘底h 高度处自由下落到盘中并和盘子粘在一起,于是盘子开始振动.(1)此时的振动周期与空盘子作振动时的周期有何不同?(2)此时的振动振幅多大?(3)取平衡位置为原点,位移以向下为正,并以弹簧开始振动时作为计时起点,求初位相并写出物体与盘子的振动方程.5.13 有一单摆,摆长m 0.1=l ,摆球质量kg 10103-⨯=m ,当摆球处在平衡位置时,若给小球一水平向右的冲量s /m kg 100.14⋅⨯=∆-t F ,取打击时刻为计时起点)0(=t ,求振动的初位相和角振幅,并写出小球的振动方程.5.14 有两个同方向、同频率的简谐振动,其合成振动的振幅为m 20.0,位相与第一振动的位相差为6π,已知第一振动的振幅为m 173.0,求第二个振动的振幅以及第一、第二两振动的位相差.题5.14图5.15 试用最简单的方法求出下列两组谐振动合成后所得合振动的振幅: (1) ⎪⎩⎪⎨⎧+=+=cm )373cos(5cm )33cos(521ππt x t x (2)⎪⎩⎪⎨⎧+=+=cm )343cos(5cm )33cos(521ππt x t x 5.16 一质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动,振动方程为试分别用旋转矢量法和振动合成法求合振动的振动幅和初相,并写出谐振方程。
机械振动、机械波练习题(答案)

机械振动、机械波练习题(参考答案)3. 【答案】B【解析】由单摆周期公式知,T 1=2πL 1g =0.6π s ,T 2=2π L 2g =π s ,摆球从左到右的时间为t =T 1+T 24=0.4π s 。
4. 【答案】 BD5. 【答案】A6. 【答案】AC9. 【答案】AB10.【答案】C11.【答案】A【解析】 由题意得知,该波的周期为T=4s ,则波长λ=vT=1×4m=4mA 、ac 间距离等于一个波长,则波由a 传到c 的时间为4s ,c 起振方向向上,则在4秒<t <5秒这段时间内,c 点从平衡位置向上运动,加速度逐渐增大.故A 正确.B 、由于周期为4s ,所以在4秒<t <5秒这段时间内,质点a 从平衡位置向上运动,速度逐渐减小.故B 错误.C 、ad 间距离等于3/4 波长,则波由a 传到d 的时间为3s ,d 起振方向向上,则在4秒<t <5秒这段时间内,d 点从波峰向平衡位置运动,即向下运动.故C 错误.D 、af 间距离等于1.25个波长,波传到f 点需要5s 时间,所以在4秒<t <5秒这段时间内,f 还没有振动.故D 错误.12.【答案】ABE【解析】两列波相遇后不改变波的性质,所以振幅不变,振幅仍然为2cm ,A 正确;由图知波长λ=0.4m ,由v =λT 得,波的周期为T =λv =1s ,两质点传到M 的时间为34T ,当t =1s 时刻,两波的波谷恰好传到质点M ,所以位移为-4cm ,B 正确,C 错误;质点不随波迁移,只在各自的平衡位置附近振动,所以质点P 、Q 都不会运动到M 点,C 错误;由波的传播方向根据波形平移法可判断出质点的振动方向:两列简谐横波分别沿x 轴正方向和负方向传播,则质点P 、Q 均沿y 轴负方向运动,故E 正确。
13.【答案】AB【解析】图示时质点a 处是波峰与波谷相遇,两列波引起的位移正负叠加的结果是总位移为零,A 正确,质点b 是波峰与波峰相遇,c 点是波谷与波谷相遇,振动都增强,振幅最大,振幅是一列波振幅的两倍,振动最强 ,B 正确。
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。
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.。
06专题:机械振动机械波(含答案)

06专题:机械振动机械波专题1.(多选)弹簧振子做简谐运动,O 为平衡位置,从它经过O 点时开始计时,经过0.3 s 第一次到达点M ,再经过0.2 s 第二次到达点M ,则弹簧振子的周期可能为( )A .0.53 sB .1.4 sC .1.6 sD .2 s2.如图甲所示为以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,弹簧振子在同一位置C .从t =0到t =0.2s 时间内,弹簧振子做加速度增加的减速运动D .在t =0.6s 时,弹簧振子有最小的弹性势能3.(多选)如图所示是质点做简谐运动的图像,由此可知( )A .t =0时,质点的位移、速度均为零B .t =1 s 时,质点的位移最大,速度为零,加速度最大C .t =2 s 时,质点的位移为零,速度负向最大,加速度为零D .t =4 s 时,质点停止运动E .质点的周期为4 s ,频率为0.25 Hz4.一质点做简谐运动的振动方程是x =2sin ⎝⎛⎭⎫50πt +π2cm ,则( ) A .在0至0.02 s 内,质点的速度与加速度方向始终相同B .在0.02 s 时,质点具有沿x 轴正方向的最大加速度C .在0.035 s 时,质点的速度方向与加速度方向均沿x 轴正方向D .在0.04 s 时,质点所受回复力最大,速度方向沿x 轴负方向5.一列简谐横波沿x 轴正方向传播,周期为T ,t =0时的波形如图所示。
t =T 4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1 mC .质点c 的加速度为零D .质点d 的位移为-5 cm6.(2020·全国卷Ⅲ·34(1))如图,一列简谐横波平行于x轴传播,图中的实线和虚线分别为t=0和t=0.1 s时的波形图.已知平衡位置在x=6 m处的质点,在0到0.1 s时间内运动方向不变.这列简谐波的周期为________ s,波速为________ m/s,传播方向沿x轴________(填“正方向”或“负方向”).7.(2021·全国乙卷)图中实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线。
(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___________。
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机械振动和机械波
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:C
2、(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20cm
B.该波的波长可能是8.4m
C.该波的波速可能是10.5 m/s
D.该波由口传播到6可能历时7s
答案:D
3、(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C
A.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Δt
D.如果波是向左传播的,则波的周期可能为Δt
4、(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B
A
.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
5、(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0.27s
C.波的频率可能为1.25Hz D.波的传播速度可能为20m/s
6、(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A
A.该波的频率可能是125H Z
B.该波的波速可能是10m/s
C.t=0时x=1.4m处质点的加速度方向沿y轴正方向
谢谢欣赏
D.各质点在0.03s内随波迁移0.9m 7(北京卷).一列横波沿轴正向传播,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。
某时刻的波形如图1所示,此后,若经过3/4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
答案:B
8、如图,一列简谐横波沿轴正方向传播,实线和虚线分别表示t1=0,t2=0.5s<T时的波形,能正确反映时波形的是图
答案:D
解析:因为t2<T,可确定波在0.5s的时间沿x轴正方向传播,即,所以T=2s,,波峰沿x轴正方向传播,从处到处,选D。
9(天津卷).一列简谐横波沿x轴正向传播,传到M点时波形如图所示,再经0.6s,N点开始振动,则该波的振幅A和频率f为
A.A=1m f=5Hz
B.A=0.5m f=5Hz
C.A=1m f=2.5 Hz
D.A=0.5m f=2.5 Hz
答案:D
10(福建卷)、一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示,t=0.02s时刻的波形如图中虚线所示。
若该波的周期T 大于0.02s,则该波的传播速度可能是
A.2m/s
B.3m/s
C.4m/s
D.5m/s
【答案】B
【解析】这类问题通常有两种解法:
解法一:质点振动法
(1)设波向右传播,则在0时刻x=4m处的质点往上振动,
设经历时间时质点运动到波峰的位置,则,即
当n=0时,T=0.08s>0.02s,符合要求,此时当n=1时,T=0.016s<0.02s,不符合要求。
(2)设波向左传播,则在0时刻x=4m处的质点往下振动,
设经历时间时质点运动到波峰的位置,则,即
当n=0时,T=s>0.02s,符合要求,此时当n=1时,T=<0.02s,不符合要求。
综上所述,只有B选项正确。
解法一:波的平移法
(1)设波向右传播,只有当波传播的距离为时,实线才会和虚线重合,即0时刻的波形才会演变成0.02s时的波形,所以
当n=0时,T=0.08s>0.02s,符合要求,此时
当n=1时,T=0.016s<0.02s,不符合要求。
(2)设波向左传播,只有当波传播的距离为时,实线才会和虚线重合,即0时刻的波形才会演变成0.02s时的波形,
所以
当n=0时,T=s>0.02s,符合要求,此时
当n=1时,T=<0.02s,不符合要求。
综上所述,只有B选项正确。
【命题特点】本题考查机械波传播过程中的双向性。
11.解析:机械波的形成必须具备两个条件:振动的波源与能传播振动的
介质.所以有机械振动不一定能形成机
械波,而有机械波则表明一定存在机械
振动.波在传播时介质中各质点均在波
源的带动下依次振动,无论远近质点振
动的快慢即频率均由波源决定,都是相
同的.机械波一经形成即独立于波源,当波源停止振动后波将继续传播而不会停止.
答案:B
12.解析:从图中可知,波长为4 m,振幅为2 cm.由于波的传播方向可能向
左也可能向右,所以波速有许多可能的
谢谢欣赏
数值.同样它的周期也有许多可能的数值.故正确的答案为BC.
答案:BC
13.解析:波长的定义为两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移总相等的质点间的距离,即振动同相的两相邻质点的距离.在开始振动时间相差
一个周期的两相邻质点振动同相,即A 对.只有同相的质点的运动方向才能始
终一样,因而B正确.在波的传播过程中质点并不随波迁移,C错.在横波中相邻两个波峰(或波谷)之间的距离等于一个波长,D对.
答案:ABD
14.解析:同一列波在不同介质中传播时,频率是不变的,因而频率之比应为1∶1.由v=λf知,在频率不变时,波速与波长成正比,即v1∶v2=3∶1.
答案:C
15.解析:在波的传播过程中,质点并不随波发生迁移,只在自身平衡位置附近振动,因而无论经历多长时间,质点的横坐标不发生变化.由波的传播
方向和波形,能判断出此时坐标为(λ,0)的质点的振动方向向下,经T后,它运动到负最大位移处,即1/4周期后纵坐标y为-A,而横坐标仍为λ.
答案:B
16.解析:由振源的振动图象知振源振动的周期(即波的周期)T=0.1 s,故波的频率f==10 Hz,由v=λf知波速v=4×10 m/s=40 m/s,所以只有B是正确的.
答案:B
17.解析:衍射是一切波特有的现象,所以选项A对C错.发生明显的衍射现象是有条件的,只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长差不多或比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象,所以选项B是正确的.声波的波长在1.7 cm到17 m之间,一般常见的障碍物或孔的大小可与之相比,正是由于声波波长较长,声波容易发生衍射现象,所以选项D也是正确的.
答案:ABD
18.解析:从图象中可以看出质点A、C、E、G、I在该时刻的位移都是零,由于波的传播方向是向右的,容易判断出质点A、E、I的速度方向是向下的,而质点C、G的速度方向是向上的,因而这五个点的位移不总相等,所以选项A是错误的.质点B、F是同处在波峰的两个点,它们的振动步调完全相同,在振动过程中位移总相等,故选项B是正确的.质点D、H是处在相邻的两个波谷的点,它们的平衡位置之间的距离等于一个波长,所以选项C 也是正确的.虽然质点A、I在振动过程中位移总是相等,振动步调也完全相同,但由于它们不是相邻的振动步调完全相同
的两个点,它们的平衡位置之间的距离不是一个波长(应为两个波长),所以选项D是错误的.
答案:BC。