機(jī)械波和機(jī)械振動(dòng)習(xí)題

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1、習(xí)題(一) 1． 下列關(guān)于簡(jiǎn)諧振動(dòng)和簡(jiǎn)諧機(jī)械波的說(shuō)法正確的是（ ） A．簡(jiǎn)諧振動(dòng)的平衡位置一定是物體所受合外力為零的位置。 B．橫波在介質(zhì)中的傳播速度由波源本身的性質(zhì)決定。 C．當(dāng)人向一個(gè)固定的聲源跑去，人聽到的音調(diào)變低了。 D．當(dāng)聲波從空氣進(jìn)入水中時(shí)，聲波的頻率不變，波長(zhǎng)變長(zhǎng)。 2． 如圖所示,在張緊的繩上掛了a、b、c、d四個(gè)單擺,四個(gè)單擺的擺長(zhǎng)關(guān)系為lc＞lb=ld＞la,先讓d擺擺動(dòng)起來(lái)(擺角不超過(guò)5),則下列說(shuō)法中正確的是 ( )． A．b擺發(fā)生振動(dòng),其余擺均不動(dòng) B．所有擺均以相同擺角振動(dòng) C．?dāng)[動(dòng)過(guò)程中，b擺的振幅最大 D．?dāng)[動(dòng)過(guò)程

2、中，c擺的周期最大 3． 某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為x＝5sin（cm），則下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中正確的是 ( ) A．質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為10cm B．質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期為4s C．在t = 4 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度最大 D．在t = 4 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的加速度最大 4． 一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率是4 Hz B．在10 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程是20 cm C．第4 s末質(zhì)點(diǎn)的速度是零 D．在t＝1 s和t＝3 s兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)位移大小相等、方向相同

3、5．振源以原點(diǎn)O為平衡位置,沿y軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),它激發(fā)的簡(jiǎn)諧波在x軸上沿正、負(fù)兩個(gè)方向傳播，在某一時(shí)刻沿x軸正向傳播的波形如圖所示，x軸負(fù)方向的波形未畫出。在原點(diǎn)的左方有一質(zhì)元P，從圖示波形時(shí)刻開始，經(jīng)過(guò)1/8周期,質(zhì)元P所在的位置以及振動(dòng)方向?yàn)? ( ) A．x軸下方,向上運(yùn)動(dòng) B．x軸下方,向下運(yùn)動(dòng) C．x軸上方,向上運(yùn)動(dòng) D．x軸上方,向下運(yùn)動(dòng) 6．一彈簧振子做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，周期為T，則(　　) A．若t時(shí)刻和(t＋Δt)時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)位移的大小相等、方向相同，則Δt一定等于T的整數(shù)倍 B．若t時(shí)刻和(t＋Δt)時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)的速

4、度的大小相等、方向相反，則Δt一定等于T/2的整數(shù)倍 C．若Δt＝T，則在t時(shí)刻和(t＋Δt)時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)的加速度一定相等 D．若Δt＝T/2，則在t時(shí)刻和(t＋Δt)時(shí)刻彈簧的長(zhǎng)度一定相等 7．如圖所示，沿x軸正方向傳播的一列橫波在某時(shí)刻的波形圖為一正弦曲線，其波速為200 m/s，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．從圖示時(shí)刻開始，經(jīng)過(guò)0.01 s質(zhì)點(diǎn)a通過(guò)的路程為0.4 m B．從圖示時(shí)刻開始，質(zhì)點(diǎn)b比質(zhì)點(diǎn)a先到平衡位置 C．若此波遇到另一列波并產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉條紋，則另一列波的頻率為50 Hz D．若該波在傳播中遇到寬約3.999 m的障礙物能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 8．如圖

5、所示，S1、S2是振幅均為A的兩個(gè)水波波源，某時(shí)刻它們形成的波峰和波谷分別由實(shí)線和虛線表示．則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．兩列波在相遇區(qū)域發(fā)生干涉 B．兩列波在相遇區(qū)域內(nèi)發(fā)生疊加 C．此時(shí)各點(diǎn)的位移是：xA＝0，xB＝－2A，xC＝2A D．A處振動(dòng)始終減弱，B、C處振動(dòng)始終加強(qiáng) 9．如圖所示,實(shí)線是沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖,虛線是這列波在t=0．2 s時(shí)刻的波形圖．已知該波的波速是0．8 m/s,則下列說(shuō)法正確的是 ( ) A．這列波的波長(zhǎng)是14 cm B．這列波的周期是0．125 s C．這列波可能是沿x軸正方向傳播的 D．t=0時(shí),

6、x=4 cm處的質(zhì)點(diǎn)速度沿y軸負(fù)方向 10.如圖均勻小球做單擺運(yùn)動(dòng)，平衡位置為O點(diǎn)，AB為最大位移處，MN關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱。則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ） O A B M N A. 小球受重力、繩子拉力和回復(fù)力。 B. 小球所受的合外力就是單擺的回復(fù)力 C. 小球在O點(diǎn)時(shí)合外力為0 D. 小球經(jīng)過(guò)M點(diǎn)的振幅與小球在N的振幅 大小相等、方向相反。 E. 小球在AB兩點(diǎn)不受繩子拉力。 11．一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，某一時(shí)刻的波形圖如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P、S跟質(zhì)點(diǎn)Q、R的振動(dòng)位移大小相等、方向相反．由圖可知，在此后的任一時(shí)刻(　　) A．質(zhì)點(diǎn)P和S的振動(dòng)加速度大小和方向總

7、相同 B．質(zhì)點(diǎn)P和Q的振動(dòng)位移大小總相同、方向總相反 C．質(zhì)點(diǎn)P和S的振動(dòng)速度大小和方向總相同 D．質(zhì)點(diǎn)P和R的振動(dòng)加速度大小總相同、方向總相反 12．如圖所示為一列在均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖，波速為2 m/s.則以下說(shuō)法正確的是(　　) A．質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向 B．P點(diǎn)振幅比Q點(diǎn)振幅小 C．經(jīng)過(guò)Δt＝4 s，質(zhì)點(diǎn)P將向右移動(dòng)8 m D．經(jīng)過(guò)Δt＝4 s，質(zhì)點(diǎn)Q通過(guò)的路程是0.4 m 13． 介質(zhì)中有一列簡(jiǎn)諧機(jī)械波傳播，對(duì)于其中某個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)(　　) A．它的振動(dòng)速度等于波的傳播速度 B．它的振動(dòng)方向一定垂直于波的傳播方向 C．

8、它在一個(gè)周期內(nèi)走過(guò)的路程等于一個(gè)波長(zhǎng) D．它的振動(dòng)頻率等于波源的振動(dòng)頻率 14．振源A帶動(dòng)細(xì)繩上各點(diǎn)上下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，t＝0時(shí)刻繩上形成的波形如圖所示．規(guī)定繩上質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)閤軸的正方向，則P點(diǎn)的振動(dòng)圖象是圖中的(　　) A　　　　　B　　　　　C　　　　　D 15．如左圖所示，一條水平張緊的彈性長(zhǎng)繩上有等間距的Q′、P′、O、P、Q質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間距離為1 m, t＝0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)O從平衡位置開始沿y軸正方向振動(dòng)，并產(chǎn)生分別向左向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波，質(zhì)點(diǎn)O振動(dòng)圖象如右圖所示，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)O第一次達(dá)到正方向最大位移時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P剛開始振動(dòng)，則下列說(shuō)法正確

9、的是(　　) A．這列波的波長(zhǎng)為2 m，傳播速度為2 m/s B．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)Q′第二次達(dá)到正向最大位移時(shí)，質(zhì)點(diǎn)O已經(jīng)走過(guò)35 cm路程 C．t＝3 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P、P′均在平衡位置且向上運(yùn)動(dòng) D．t＝2 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P位于波峰，質(zhì)點(diǎn)P′則位于波谷 16. 一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，如圖X28－7甲、乙所示分別為傳播方向上相距3 m的兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則波的傳播速度大小可能為(　　) A．30 m/s　　　　　　　　B．20 m/s C．15 m/s　　　　　　　　D．5 m/s 17．簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻的波形如圖甲所示，從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，波上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所

10、示． (1)若此波遇到另一列簡(jiǎn)諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，則該波所遇到的波的頻率為多少？ (2)若該波能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，則該波所遇到的障礙物尺寸應(yīng)滿足什么條件？ (3)從該時(shí)刻起，再經(jīng)過(guò)Δt＝0．4 s，P質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程和波傳播的距離分別為多少？ (4)若t＝0時(shí)振動(dòng)剛剛傳到A點(diǎn)，從該時(shí)刻起再經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間圖甲中橫坐標(biāo)為45 m的質(zhì)點(diǎn)(未畫出)第二次位于波峰？ 1． [2011江蘇物理卷] 將一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛，下端系上質(zhì)量為m的物塊．將物塊向下拉離平衡位置后松開，物塊上下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)周期恰好等于以物塊平衡時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為擺長(zhǎng)的單擺周期．請(qǐng)由單擺的周

11、期公式推算出該物塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T. 【解析】 單擺周期公式T＝2π，且kl＝mg 解得T＝2π 2．[2011課標(biāo)全國(guó)卷] G2(1)振動(dòng)周期為T、振幅為A、位于x＝0點(diǎn)的波源從平衡位置沿y軸正向開始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．該波源產(chǎn)生的一維簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，波速為v，傳播過(guò)程中無(wú)能量損失．一段時(shí)間后，該振動(dòng)傳播至某質(zhì)點(diǎn)P，關(guān)于質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)的說(shuō)法正確的是___ ABE _____． A．振幅一定為 B．周期一定為T C．速度的最大值一定為v D．開始振動(dòng)的方向沿y軸向上或向下取決于它離波源的距離 E．若P點(diǎn)與

12、波源距離s＝vT，則質(zhì)點(diǎn)P的位移與波源的相同 3． [2011四川卷] 如圖為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)的波形圖，當(dāng)Q點(diǎn)在t＝0時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳到P點(diǎn)時(shí)，則(　B　) A．1 cm＜x＜3 cm范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)正在向y軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng) B．Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的加速度沿y軸的正方向 C．Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)正在波峰位置 D．Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)運(yùn)動(dòng)到P處 4． [2011全國(guó)卷] 一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，波長(zhǎng)為1.2 m，振幅為A.當(dāng)坐標(biāo)為x＝0處質(zhì)元的位移為－A且向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，坐標(biāo)為x＝0.4 m處質(zhì)元的位移為A.當(dāng)坐標(biāo)為x＝0.2 m處的質(zhì)元位于平衡位置且向y軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，x＝0.

13、4 m處質(zhì)元的位移和運(yùn)動(dòng)方向分別為(　　C) A．－A、沿y軸正方向 B．－A、沿y軸負(fù)方向 C．－A、沿y軸正方向 D．－A、沿y軸負(fù)方向 【解析】 C　根據(jù)題意，畫出此時(shí)坐標(biāo)為波形圖，可以看到，此時(shí)坐標(biāo)為x＝0.2 m處的質(zhì)元正在平衡位置且向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)．再經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，坐標(biāo)為x＝0.2 m處的質(zhì)元回到平衡位置且向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，在這半個(gè)周期當(dāng)中，坐標(biāo)為x＝0.4 m處的質(zhì)元已經(jīng)過(guò)了波谷且正在向著平衡位置運(yùn)動(dòng)，根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，此時(shí)的位移與半個(gè)周期之前的位移大小相等．所以C正確． 5.[2011山東卷](1)如圖1－20所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，實(shí)線為

14、t1＝0時(shí)的波形圖，此時(shí)P質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，虛線為t2＝0.01 s時(shí)的波形圖．已知周期T＞0.01 s. ①波沿x軸________(填“正”或“負(fù)”)方向傳播． ②求波速． 【解析】 ①沿著波的傳播方向，質(zhì)點(diǎn)處在上坡的位置的則向下運(yùn)動(dòng)，處在下坡位置的則向上運(yùn)動(dòng)．P點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，所以波向正方向傳播． ②由題意知，λ＝8 m t2－t1＝T① v＝② 聯(lián)立①②式，代入數(shù)據(jù)解得 v＝100 m/s 6．[2011天津卷] 位于坐標(biāo)原點(diǎn)處的波源A沿y軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．A剛好完成一次全振動(dòng)時(shí)，在介質(zhì)中形成簡(jiǎn)諧橫波的波形如圖所示．B是沿波傳播方向上介質(zhì)的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，則(　　ABD) A．波源A開始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向 B．此后的周期內(nèi)回復(fù)力對(duì)波源A一直做負(fù)功 C．經(jīng)半個(gè)周期時(shí)間質(zhì)點(diǎn)B將向右遷移半個(gè)波長(zhǎng) D．在一個(gè)周期時(shí)間內(nèi)A所受回復(fù)力的沖量為零