高中物理《机械振动与机械波》精选典型题

高中物理《机械振动与机械波》精选典型题1．简谐运动的五个特征

(1)动力学特征：F＝－kx

(2)运动学特征：简谐运动为变加速运动，远离平衡位置时，x、F、a、E p均增大，v、E k均减小，靠近平衡位置时则相反。

(3)运动的周期性特征：相隔T或nT的两个时刻振子处于同一位置且振动状态相同。

(4)对称性特征：相隔2n＋1

2

T(n为正整数)的两个时刻，振子位置关于平衡位置对称，速

度的大小、动能、势能相等，相对于平衡位置的位移大小相等。

(5)能量特征：简谐运动过程中，系统动能与势能相互转化，系统的机械能守恒。

2．波的传播方向与质点振动方向的互判方法

(1)“上下坡”法：沿波的传播速度的正方向看，“上坡”的点向下振动，“下坡”的点向上振动，简称“上坡下，下坡上”。

(2)同侧法：在波的图象上的某一点，沿纵轴方向画出一个箭头表示质点振动方向，并设想在同一点沿x轴方向画个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧。

3．波动问题出现多解的主要原因

(1)波传播的周期性，在波的传播方向上相距波长整数倍的质点振动情况相同，因此质点的位移、加速度、振动方向和波的形状出现了周期性的变化。

(2)波传播具有双向性，当波沿x轴方向传播时，波既可以沿x轴正方向传播，也可以沿x轴负方向传播，导致多解。

一、选择题

1．一质点做简谐运动．质点的位移随时间变化的规律如图所示，则从图中可以看出（）

A．质点做简谐运动的周期为5s B．质点做简谐运动的振幅为4c m

C．t=3s时，质点的速度为零 D．t=3s时，质点沿y轴正向运动

2．如图所示,在一根木条上挂几个摆长不等的单摆,其中A、E的摆长相等,A摆球的质量远大于其他各摆,当A摆振动起来后, 带动其余各摆也随之振动,达到稳定后,以下关于各摆的振动的说法正确的是（）

A.各摆振动的周期都相等

B.C摆振动的振幅最大

C.B、C、D、E四摆中,E摆的振幅最大

D.C摆振动的周期最大

3．如图是演示简谐运动图像的装置，当盛沙漏斗下面的薄木板N被匀速地拉出时，摆动着的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲线显示出摆的位移随时间变化的关系，板上直线OO′代表时间轴。右图是一次实验中用同一个摆长不变的摆做出的两组

操作形成的曲线，若板N

1和N

2

拉动速度用v1和v2表示，板N1和N2上曲线所代表的

摆动周期用T

1和T

2

表示，则：

A．T

1=2T

2

B．2T

1

=T

2

C．v1=2v2 D．2v1=v2

4．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（）

5．在均匀介质中坐标原点O 处有一波源做简谐运动,其表达式为y=5sin(2

t),它在介质中形成的简谐横波沿x 轴正方向传播,某时刻波刚好传播到x=12m 处,波形图象如图所示,则( )

A .此后再经6s 该波传播到x=24m 处

B .M 点在此后第3s 末的振动方向沿y 轴正方向

C .波源开始振动时的运动方向沿y 轴负方向

D .此后M 点第一次到达y=－3m 处所需时间是2s

6．甲乙两人同时观察同一单摆的振动，甲每经过2.0 s 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3.0 s 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 ．0.5 s

B ．1.0 s

C ．2.0 s

D ．3.0 s

7．一列沿x 轴正方向传播的简谐机械横波，波的周期为2s 。某时刻波形如图所示。下列说法正确的是

A ．这列波的振幅为4cm

B ．这列波的波速为6m/s

C ．x = 4m 处的质点振动周期为4s

D ．此时x = 8m 处的质点沿y 轴负方向运动

8．两个振动情况完全一样的波源S1、S2相距6 m，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2 m D．两列波的波长都为1m

9．质量分别为m A=2 kg和m B=3 kg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

10．一简谐横波沿x轴正向传播，图1是t=0时刻的波形图，图2是介质中某质点的振动图象，则该质点的x坐标值合理的是

A．0.5m B．1.5m C．2.5m D．3.5m

11．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200 m/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0.01 s，质点a通过的路程为0.4 m

C．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50 Hz D．若该波传播中遇到宽约4 m的障碍物能发生明显的衍射现象

12．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。听同样的音乐不卸下布网和卸下布网相比较，你认为声音损失掉的主要是（）

A．高频部分B．低频部分C．中频部分D．不能确定

13．如图7所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t1=0时刻波传播到x=2.0m 处的质点C，此时x=0.5m处的质点A在负方向最大位移处，在t2=0.2s时刻质点A 自计时开始后第一次运动到正方向最大位移处，则