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机械振动测试系统综述

机械振动测试系统综述
机械振动测试系统综述

机械振动测试系统综述

翟 慧 强 张 金 萍 于 玲 王 丹

(沈阳化工大学 机械工程学院,辽宁 沈阳 110142)

摘 要:机械振动测试技术在工业生产中起着十分重要的作用,为此设计和制造高效的机械振动测试系统便成为测试技术的重要内容。本文首先概述了机械振动测试系统的发展历程。总结和分析了发展机械振动

测试系统的基本组成和应用理论。根据不同原理列举了几种机械振动测试系统的类型并对不同的机械振动

测试系统进行分析,探讨了他们的优点和不足。最后在此基础上分析了机械振动测试系统的几个发展趋势和

系统建设中仍然要注意的抗干扰问题和故障诊断问题。

关键词:机械振动测试系统;测试技术;抗干扰;故障诊断

1 引言

振动问题广泛存在于热门的生活和生产当中。建筑物、机器等在内界或者外界的激励下就会产生振动。而机械振动常常会破坏机械的正常工作,甚至会降低机械的使用寿命并对机器造成不可逆的损坏多数的机械振动是有害的。因而对振动的研究不仅有利于改善人们的生活环境和生活水平,也有助于提高机械设备的使用寿命,提高人们的生产效率。正因如此振动测试在生产和科研等多方面都有着十分重要的地位[1]。为了控制振动,将振动给人们带来的危害降至最低,就需要我们了解振动的特性和规律,对振动进行测试和研究。振动测试系统应运而生。

振动测试系统有着较为长久的发展历史,是与人类社会的发展有着紧密的联系。随着计算机技术和相关高科技技术的问世和发展,振动测试系统也有了飞跃性的发展。振动测试系统从最早的简单机械设备的应用到如今的先进的计算机技术和设备的应用。从刚开始的检测人员的耳朵来进行测量、判断和计算出大概的故障点的原始方法到现在的计算机控制、存储、处理数据的处理[2]。无不体现出振动测试系统的长足发展和飞跃式的进步。与此同时,机械振动测试在理论方面也有了长足的发展,1656年惠更斯首次提出物理摆的理论并且创造出了单摆机械钟到现今的自动控制原理和计算机的日趋完善,人们对机械振动分析的研究已日趋成熟。而伴随着振动测试系统的进步和日臻成熟,其在国民的日常生活和生产中所扮演的角色也愈发的重要。

2机械振动测试系统的基本理论与组成

机械振动测试就是利用现代一些测试手段,对所研究物体的机械振动进行测量,并对测得的信号进行更细致的分析,以期获得在各种工作状态下物体的机械振动特性,从而判断物体的机械振动特性是否符合要求。

振动测试系统主要由传感器、信号调节部分、数模转换器、信号处理部分和数据记录部分、反馈部分等组成。传感器是将被测量转换成某种电信号的部件。是整个测试系统最重要的组成部分。信号调节部分是把传感器的输出信号转换成适合于进一步传输和处理的形式。经过加工处理使得原始信号更加便于分析和处理。这种信号的转换多数是电信号直接的转换。信号处理部分是对来自信号调节环节的信号进行各种运算和分析。这也是测试的核心意义所在,包括对时域和频域的分析,已得到各种参数。数模转换器是采用计算机等进行测试、控制系统时进行模拟信号与数字信号的相互转换的环节。测试系统的主要作用是更加便捷易懂的将初试信号转换成某种信号进行提取分析。因此最重要的是信号不能失真,不出现扰动。这就对测试系统提出了较为严格的要求[3]。

3.振动测试系统的分类

近几年来,振动测试理论与方法都有了很大的发展。目前振动测试方法按其原理不同可以分为四类。直观类、光学类、机械类和电测类。直观法操作简便,不受各种器材的限制。

光学法它不受制于电磁场干扰、测量精度高,适用于一些质量效应及不易安装传感器的试件进行非接触性的测量。机械法的抗干扰能力强,频率范围及动态、线性范围窄、测试时会给试件加上一定的负荷,影响测试结果。电测发是目前使用最为广泛的一种测量方法,它主要是将被测对象的振动量转化成电量,继而用电量测试仪器进行测量。灵敏度很高,频率范围以及动态、线性范围广,易于进行分析和远程测量,但是容易受到电磁场的干扰。这是它最大的缺点[4]。振动测试的方法有很多种,相应地根据不用的激振方法有不同的测试系统。

3.1阶段正弦激振测试系统

阶段正弦激振主要是对被测对象的频率特性进行测试,因此在被测对象的有效的响应的频率范围内,用不同的频段的正弦激振力进行激振。

激振器经过力传感器对系统进行激振,是根据功率放大器将信号发生器产生的正弦电信号放大后驱动激振器来实现。加速度传感器和力传感器分别用于测量加速度响应和力激振。数据从测量仪器中读取,示波器用来监视信号的波形。测出的激振力由跟踪滤波器确定与响应只与激振频率有关。为了测量记录各频率点的响应幅值与相位,我们需要逐一改变振动频率来进行激振。进而可得到振动系统的整个相关的相频和幅频的特性曲线[5]。

正弦激振的特点是信噪比低,激振功率大,有效的保证了测试的精度。但是测量周期过长。

3.2随机激振测试系统

随机激振测量系统是现在广泛应用的一种系统。由信号由信号发生器产生,经过功率放大器来驱动激振器,对测试系统进行激振。分别以力传感器和加速度计测量激振力和响应,信号经过处理后输出。这种方法与瞬态激振不同的是在同一时间内,以随机信号对被测对象进行连续激振,以此获得较大的激振能量[5]。

这种方法抗干扰能力强,能在有噪声的情况下有效的提取有用信号。与此同时,采用随机激振测试方法对系统进行测试时,不必中断系统的正常工作,只要是所施加的激振信号与系统正常运行中的信号或扰动信号是无关的,则系统的运行信号和扰动就不会影响测试的结果。

3.3瞬态激振测试系统

瞬态激励测试系统脉冲激励是以理想的脉冲激振力对系统进行激振。由于脉冲的整个频域频谱的范围内是恒定的,因此对应于所有频率的正弦信号同时激励。

瞬态激振方法的优点是迅速,测量周期短。实验设备也比较简单,但由于激振能量分散在较宽的频率范围内,因此对于某些形态可能会存在激振能量不足,与此同时,信噪比低同时测量精度不高[5]。

4 机械振动测试系统的研究方向

4.1机械振动测试系统计算机化.

机械振动要求高采集速度,以及好的采集时性,应用MCS-51汇编语言编辑系统软件。通过微控制器,其特征在于,所述信号调节由软件来完成的工作,从而与硬件电路相比,逻辑功能大大简化。计算机化的机械振动试验系统与传统系统相比,不仅大大降低了生产和测试系统的测试精度和测试速度的工作量,成本也得到了很大的改善,多元化的处理功能,信号处理工程进行中按照数字形式,这可以预示一个更完整的分析和处理,提取所需的数据的形式[6]。

4.2机械振动测试系统的虚拟化

虚拟化的机械振动测试系统的主要依据就是基于虚拟仪器利用Labview编程以达到测试和分析机械振动的目的,既可以在一些实验教学中应用也可在一些实际生产中加以实践。

虚拟仪器技术的核心是利用计算机软件和硬件设施,以实现最大限度的降低系统成本,提高灵活性和功能为目的。虚拟振动测试系统是利用虚拟测试仪器完成机械振动信号的测

量,数据分析和有效的处理。通常以PC机作为系统硬件平台的核心。一方面,振动信号采集部分以用单片机为核心的串口同学的数据采集卡为主。软件部分的主要原理是将振动分析算法转换成虚拟仪器的应用程序[7]。另一方面,Labview图形化的编程语言提供了一个方便快捷的工作环境[8]。为了便于日后系统的扩充以及数据采集、信息管理、信号预处理、频域分析、时域分析等功能的扩展,采用了模块化设计[9]。最后,为了使系统更加完善,发挥更大的功效。在以后的研究中,需要不断提高通信方面的传输速度[10]。选择高效前沿的系统功能进行扩展。以满足科研生产的需要[11]。

5.机械振动测试系统需要注意的问题

5.1抗干扰问题

使用频谱分析的方法对机械振动测试系统的各种干扰源进行有效的分析。抗干扰措施的选择和实施要根据不同的干扰源。要找出干扰源,首先要对测试系统所处的工作环境和测试系统的各个部分和工作工程进行分析。进而采取有效的措施切断和消除干扰源。其次针对不同的干扰源进行不同的抗干扰措施。抗干扰是测试系统必须具备的能力。与此同时我们要注意到在抗干扰的过程中不是措施越多越好,因为在进行抗干扰的同时对被测信号也有影响[12]。

5.2故障诊断问题

想要获取有效的振动数据,振动测试系统的正常运行是先决条件。测试系统发生故障后,数据的有效性就会降低,甚至是失效,从而影响结果的分析和处理。为了保证数据的有效性,我们就要保证测试系统的故障诊断的有效性。

随着现代科技的进步,高度集成化市测试系统的前段采集和后端处理的发展趋势,这就导致测试系统的故障越来越难以发现,故障诊断的难度也就大大的提高了[17]。目前比较流行的诊断方法有神经网络、故障字典法、支持向量机[18]等。

神经网络法的基本原理是模仿人类思维方式,因此具有很强的自适应能力和自学习的能力,以此同时具有很强的容错能力。但是却缺少重组的样本数据和解释能力。因此在处理复杂的问题时稍显不足[15]。

故障字典法就是事先预存入已经获得的测试值,再将实际测试的值输入字典中,若能查到相关数据就表明可获得故障原因。它的优点是只需要进行单次运算,使用灵活。但是由于难以获得所有的故障经验,就会出现获得测试值却在字典中找不到对应的值,从而无法获得故障原因[15]

支持向量机法是建立在统计学习理论和结构风险最小理论。通过对样本的分析从而获得故障类型。它的优点在于应用范围广,理论基础较为坚实。但是不足之处就是样本数不足,对于大样本的分类效果差[16]。

对测试系统中发生的系统故障,需从结果数据中发现存在的测试故障,通过详细的分析,来确定故障性质,从而找到排除故障的方法。

6.结束语

我国在机械振动测试系统方面的研究在某些方面和国际上的先进技术之间仍有很大的差距。在系统中的各个环节不论是测试精度还是设备功能都有着不小的距离。而机械振动测试在我国的各个行业部门已经开始显现出愈发重要的作用,因此亟需先进的理论和创新。目前我国的机械振动测试系统取得了一系列的研究成果,但仍需要发展和开拓新的应用领域。为我国的工业生产作出贡献。

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作者简介

翟慧强,男,沈阳化工大学,硕士研究生,主要研究领域为信号分析.辽宁省、沈阳市、经济技术开发区11号街(沈阳化工大学).110142.139********.zhqdatou@https://www.doczj.com/doc/358089657.html,

机械振动和机械波知识点总结与典型例题

高三物理第一轮复习《机械振动和机械波》 一、机械振动: (一)夯实基础: 1、简谐运动、振幅、周期和频率: (1)简谐运动:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动。 特征是:F=-kx,a=-kx/m (2)简谐运动的规律: ①在平衡位置:速度最大、动能最大、动量最大;位移最小、回复力最小、加速度最小。 ②在离开平衡位置最远时:速度最小、动能最小、动量最小;位移最大、回复力最大、加速度最大。 ③振动中的位移x 都是以平衡位置为起点的,方向从平衡位置指向末位置,大小为这两位置间的直线距离。加速度与回复力、位移的变化一致,在两个“端点”最大,在平衡位置为零,方向总是指向平衡位置。 ④当质点向远离平衡位置的方向运动时,质点的速度减小、动量减小、动能减小,但位移增大、回复力增大、加速度增大、势能增大,质点做加速度增大减速运动;当质点向平衡位置靠近时,质点的速度增大、动量增大、动能增大,但位移减小、回复力减小、加速度减小、势能减小,质点做加速度减小的加速运动。 ④弹簧振子周期:T= 2 (与振子质量有关,与振幅无关) (3)振幅A :振动物体离开平衡位置的最大距离称为振幅。它是描述振动强弱的物理量, 是标量。 (4)周期T 和频率f :振动物体完成一次全振动所需的时间称为周期T,它是标量,单位是秒;单位时间内完成的全振动的次数称为频率,单位是赫兹(Hz )。周期和频率都是描述振动快慢的物理量,它们的关系是:T=1/f. 2、单摆: (1)单摆的概念:在细线的一端拴一个小球,另一端固定在悬点上,线的伸缩和质量可忽略,线长远大于球的直径,这样的装置叫单摆。 (2)单摆的特点: ○ 1单摆是实际摆的理想化,是一个理想模型; ○ 2单摆的等时性,在振幅很小的情况下,单摆的振动周期与振幅、摆球的质量等无关; ○3单摆的回复力由重力沿圆弧方向的分力提供,当最大摆角α<100 时,单摆的振动是简谐运动,其振动周期T= g L π 2。 (3)单摆的应用:○1计时器;○2测定重力加速度g=2 24T L π. 3、受迫振动和共振: (1)受迫振动:物体在周期性驱动力作用下的振动叫受迫振动,其振动频率和固有频率无关,等于驱动力的频率;受迫振动是等幅振动,振动物体因克服摩擦或其它阻力做功而消耗振动能量刚好由周期性的驱动力做功给予补充,维持其做等幅振动。 (2)共振:○1共振现象:在受迫振动中,驱动力的频率和物体的固有频率相等时,振幅最大,这种现象称为共振。 ○ 2产生共振的条件:驱动力频率等于物体固有频率。○3共振的应用:转速计、共振筛。 4、简谐运动图象: (1)特点:用演示实验证明简谐运动的图象是一条正弦(或余弦)曲线。 (2)简谐运动图象的应用: ①可求出任一时刻振动质点的位移。 ②可求振幅A :位移的正负最大值。 ③可求周期T :两相邻的位移和速度完全相同的状态的时间间隔。 ④可确定任一时刻加速度的方向。 ⑤可求任一时刻速度的方向。 ⑥可判断某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况。 πm K

完整版机械振动和机械波测试题

简谐运动,关于振子下列说法正确的是( A. 在a 点时加速度最大,速度最大 B ?在0点时速度最大,位移最大 C ?在b 点时位移最大,回复力最大 D.在b 点时回复力最大,速度最大 5. 一质点在水平方向上做简谐运动。如图,是该质点在0 的振动图象,下列叙述中正确的是( ) A. 再过1s ,该质点的位移为正的最大值 B ?再过2s ,该质点的瞬时速度为零 C. 再过3s ,该质点的加速度方向竖直向上 D. 再过4s ,该质点加速度最大 6. 一质点做简谐运动时,其振动图象如图。由图可知,在 时刻,质点运动的( ) A.位移相同 B .回复力大小相同 C.速度相同 D .加速度相同 7. 一质点做简谐运动,其离开平衡位置的位移 与时间 如图所示,由图可知( ) A.质点振动的频率为4 Hz B .质点振动的振幅为2cm C. 在t=3s 时刻,质点的速率最大 D. 在t=4s 时刻,质点所受的合力为零 8. 如图所示,为一列沿x 轴正方向传播的机械波在某一时刻的图像, 这列波的振幅A 、波长入和x=l 米处质点的速度方向分别为:( 高二物理选修3-4《机械振动、机械波》试题 一、选择题 1. 关于机械振动和机械波下列叙述正确的是:( ) A .有机械振动必有机械波 B .有机械波必有机械振动 C .在波的传播中,振动质点并不随波的传播发生迁移 D .在波的传播中,如振源停止振动,波的传播并不会立即停止 2. 关于单摆下面说法正确的是( ) A. 摆球运动的回复力总是由摆线的拉力和重力的合力提供的 B. 摆球运动过程中经过同一点的速度是不变的 C. 摆球运动过程中加速度方向始终指向平衡位置 D. 摆球经过平衡位置时加速度不为零 3. 两个质量相同的弹簧振子,甲的固有频率是 3f .乙的固有频率是4f ,若它们 均在频率为5f 的驱动力作用下做受迫振动.则( ) A 、振子甲的振幅较大,振动频率为3f B 、振子乙的振幅较大.振动频率为4f C 、振子甲的振幅较大,振动频率为5f D 、振子乙的振幅较大.振动频率为5f 班级: 姓名: 成绩: 4. 如图所示,水平方向上有一弹簧振子, 0点是其平衡位置,振子在a 和b 之间做 t 的关系 )

机械原理习题及解答

机构的结构分析 2-1填充题及简答题 (1)平面运动副的最大约束数为,最小约束数为。 (2)平面机构中若引入一高副将带入个约束,而引入一个低副将带入个约束。 (3)机构具有确定运动的条件是什么? (4)何谓复合铰链、局部自由度和虚约束? (5)杆组具有什么特点?如何确定机构的级别?选择不同的原动件对机构级别有无影响? 答案: (1)平面运动副的最大约束数为2,最小约束数为1 (2)平面机构中若引入一高副将带入1个约束,而引入一个低副将带入2个约束。 (3)机构具有确定运动的条件是:机构的自由度大于零,且自由度数等于原动件数。 (4)复合铰链:在同一点形成两个以上的转动副,这一点为复合铰链。 局部自由度:某个构件的局部运动对输出构件的运动没有影响,这个局部运动的自由度叫局部自由度。 虚约束:起不到真正的约束作用,所引起的约束是虚的、假的。 (5)杆组是自由度为零、不可再拆的运动链。机构的级别是所含杆组的最高级别。选择不 同的原动件使得机构中所含杆组发生变化,可能会导致机构的级别发生变化。 2-2 计算下图机构的自由度,若含有复合铰链,局部自由度,虚约束等情况时必须一一指出, 图中BC、ED、FG分别平行且相等。要使机构有确定运动,请在图上标出原动件。 2-2答案:B点为复合铰链,滚子绕B点的转动为局部自由度,ED及其两个转动副引入虚 约束,I、J两个移动副只能算一个。

11826323=-?-?=--=h L p p n F 根据机构具有确定运动的条件,自由度数等于原动件数,故给凸轮为原动件。 2-3 题图2-3所示为一内燃机的机构简图,试计算其自由度,以AB 为原动件分析组成此机 构的基本杆组。又如在该机构中改选EF 为原动件,试问组成此机构的基本杆组是否与前有所不同,机构的级别怎样? 2-3答案:110273=?-?=F 。注意其中的C 、F 、D 、H点并不是复合铰链。 以AB 为原动件时: 此时,机构由三个Ⅱ级基本杆组与原动件、机架构成,机构的级别为二级。 以EF 为原动件时: 机构由1个Ⅱ级基本杆组,1个Ⅲ级基本杆组和机架组成。机构的级别为三级。显然,取不同构件为原动件,机构中所含的杆组发生了变化,此题中,机构的级别也发生了变化。 2-4 图示为一机构的初拟设计方案。试分析:

机械振动机械波高考题汇编标准答案

机械振动机械波高考题汇编答案 一、选择题 1.2010·全国卷Ⅱ·15一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t=0时的波形如图所示,则 A.波的周期为1s B.x=0处的质点在t=0时向y轴负向运动 C.x=0处的质点在t= 1 4 s时速度为0 D.x=0处的质点在t= 1 4 s时速度值最大 2.2010·福建·15一列简谐横波在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 3. 2010·上海物理·2利用发波水槽得到的水面波形如a,b所示,则 (A)图a、b均显示了波的干涉现象 (B)图a、b均显示了波的衍射现象 (C)图a显示了波的干涉现象,图b显示了波的衍射现象 (D)图a显示了波的衍射现象,图b显示了波的干涉现象 【解析】D

本题考查波的干涉和衍射。难度:易。 4. 2010·上海物理·3声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物,这是因为 (A )声波是纵波,光波是横波 (B )声波振幅大,光波振幅小 (C )声波波长较长,光波波长很短 (D )声波波速较小,光波波速很大 【解析】C 本题考查波的衍射条件:障碍物与波长相差不多。难度:易。 5.2010·北京·17一列横波沿x 轴正向传播,a 、b 、c 、d 为介质中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 处质点的振动图象 B.b 处质点的振动图象 C.c 处质点的振动图象 D.d 处质点的振动图象 【答案】B 【解析】由波的图像经过 4 3 周期a 到达波谷,b 到达平衡位置向下运动,c 到达波峰,d 到达平衡位置向上运动,这是四质点在0时刻的状态,只有b 的符合振动图像,答案B 。 11.2010·重庆·14一列简谐波在两时刻的波形如题14图中实践和虚线所示,由图可确定这列波的 A .周期 B .波速 C .波长 D .频率 【答案】C 【解析】只能确定波长,正确答案C 。题中未给出实线波形和虚线波形的时刻,不知道时间

机械振动和机械波测试题理科

机械振动和机械波测试 题理科 标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]

《机械振动和机械波》测试题 班级姓名学号分数 一、单项选择题(每小题中只有一个选项是正确的,每小题3分,共36分) 1.关于简谐运动受力和运动特点的说法,正确的是() A.回复力实质上就是向心力 B.回复力是指使物体回到平衡位置的力 C.振动物体越接近平衡位置,运动得越快,因而加速度越大 D.回复力的方向总跟离开平衡位置的位移的方向相同 2.把在赤道调准的摆钟,由赤道移到北京去时,摆钟的振动() A.变慢了,要使它恢复准确,应增加摆长 B.变慢了,要使它恢复准确,应缩短摆长 C.变快了,要使它恢复准确,应增加摆长 D.变快了,要使它恢复准确,应缩短摆长 3.甲物体完成30次全振动的时间内,乙物体恰好完成5次全振动,那么甲乙两物体的振动周期之比和频率之比分别为() A.1:3,3:1 B.3:1,1:3 C.1:6,6:1 D.6:1,1:6 4.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.频率不变,振幅变小 C.频率改变,振幅不变D.频率改变,振幅变小 5.A、B 两个弹簧振子,A的固有频率为2f,B的固有频率为6f,若它们都在频率为5f 的驱动力作用下做受迫振动,则() A.振子A的振幅较大,振动频率为2f B.振子B的振幅较大,振动频率为6f C.振子A的振幅较大,振动频率为5f D.振子B的振幅较大,振动频率为5f 6.一质点作简谐运动,其位移x随时间t变化的图象如图所示。由图可知,在t=4s 时,质点的() A.速度为零,加速度为负的最大值 B.速度为零,加速度为正的最大值 C.速度为负的最大值,加速度为零 D.速度为正的最大值,加速度为零 7.关于振动和波的关系,下列说法中正确的是() A.如果振源停止振动,在介质中传播的波动也立即停止 B.物体作机械振动,一定产生机械波 C.波的速度即为振源的振动速度 D.波在介质中传播的频率,与介质性质无关,仅由振源的振动频率决定 8.一列波在第一种均匀介质中的波长为λ1,在第二种均匀介质中的波长为λ2,且 λ1=3λ2,那么波在这两种介质中的频率之比和波速之比分别为()A.3:1,1:1 B.1:3,1:4 C.1:1,3:1 D.1:1,1:3 9.一只单摆,在第一个星球表面上的振动周期为T 1 ,在第二个星球表面上的振动周期 为T 2。若这两个星球的质量之比M 1 ∶M 2 = 4∶1,半径之比R 1 ∶R 2 = 2∶1,则T 1 ∶T 2 等于 ( 10. 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()

高中物理-机械振动、机械波高考真题演练

高中物理-机械振动、机械波高考真题演练1.[·山东理综,38(1)](多选)如图, 轻弹簧上端固定,下端连接一小物块,物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向,物块简谐运动的表达式为y=0.1sin(2.5πt)m。t=0时刻,一小球从距物块h高处自由落下;t=0.6 s时,小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小g=10 m/s2。以下判断正确的是() A.h=1.7 m B.简谐运动的周期是0.8 s C.0.6 s内物块运动的路程是0.2 m D.t=0.4 s时,物块与小球运动方向相反 2.(·天津理综,3)图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,a、b两质点的横坐标分别为x a=2 m和x b=6 m,图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象。下列说法正确的是() A.该波沿+x方向传播,波速为1 m/s B.质点a经4 s振动的路程为4 m C.此时刻质点a的速度沿+y方向

D.质点a在t=2 s时速度为零 3.(·北京理综,15) 周期为2.0 s的简谐横波沿x轴传播,该波在某时刻的图象如图所示,此时质点P沿y轴负方向运动,则该波() A.沿x轴正方向传播,波速v=20 m/s B.沿x轴正方向传播,波速v=10 m/s C.沿x轴负方向传播,波速v=20 m/s D.沿x轴负方向传播,波速v=10 m/s 4.(·四川理综,2)平静湖面传播着一列水面波(横波),在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两小木块随波上下运动,测得两小木块每分钟都上下30次,甲在波谷时,乙在波峰,且两木块之间有一个波峰。这列水面波() A.频率是30 Hz B.波长是3 m C.波速是1 m/s D.周期是0.1 s 5.(·福建理综,16)简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播,波速为v。若某时刻在波的传播方向上,位于平衡位置的两质点a、b相距为s,a、b之间只存在一个波谷,则从该时刻起,下列四幅波形图中质点a最早到达波谷的是()

高一物理 机械运动、位移 典型例题

高一物理机械运动、位移典型例题 [例1]甲、乙、丙三架观光电梯,甲中乘客看一高楼在向下运动;乙中乘客看甲在向下运动;丙中乘客看甲、乙都在向上运动.这三架电梯相对地面的运动情况是[] A.甲向上、乙向下、丙不动 B.甲向上、乙向上、丙不动 C.甲向上、乙向上、丙向下 D.甲向上、乙向上、丙也向上,但比甲、乙都慢 [分析]电梯中的乘客观看其他物体的运动情况时,是以自己所乘的电梯为参照物.甲中乘客看高楼向下运动,说明甲相对于地面一定在向上运动.同理,乙相对甲在向上运动,说明乙对地面也是向上运动,且运动得比甲更快.丙电梯无论是静止,还是在向下运动,或以比甲、乙都慢的速度在向上运动,丙中乘客看甲、乙两电梯都会感到是在向上运动. [答] B、C、D. [例2]下列关于质点的说法中,正确的是[] A.体积很小的物体都可看成质点 B.质量很小的物体都可看成质点 C.不论物体的质量多大,只要物体的尺寸跟物体间距相比甚小时,就可以看成质点 D.只有低速运动的物体才可看成质点,高速运动的物体不可看作质点 [分析] 一个实际物体能否看成质点,跟它体积的绝对大小、质量的多少以及运动速度的高低无关,决定于物体的尺寸与物体间距相比的相对大小.例如,地球可称得上是个庞然大物,其直径约为1.28×107 m,质量达到6×1024kg,在太空中绕太阳运动的速度每秒几百米.由于其直径与地球离太阳的距离(约1.5×1011m)相比甚小,因此在研究地球的公转运动时,完全可以忽略地球的形状、大小及地球自身的运动,把它看成一个质点. [答] C.

[例3]下列各种情况,可以把研究对象(黑体者)看作质点的是[] A. 研究小木块的翻倒过程 B. 讨论地球的公转 C. 解释微粒的布朗运动 D. 计算整列列车通过某一路标的时间 [误解一] 小木块体积小,远看可视为一点;作布朗运动的微粒体积极小,当然是质点,故选(A)、(C)。 [误解二] 列车作平动,车上各点运动规律相同,可视为质点,故选(D)。 [正确解答] 讨论地球的公转时,地球的直径(约1.3×104km)和公转的轨道半径(约1.5×108km)相比要小得多,因而地球上各点相对于太阳的运动差别极小,即地球的大小和形状可以忽略不计,可把地球视为质点,故选(B)。 [错因分析与解题指导] 物理研究中常建立起一些理想化的模型,它是物理学对实际问题的简化,也叫科学抽象。它撇开与当前观察无关的因素和对当前考察影响很小的次要因素,抓住与考察有关的主要因素进行研究、分析、解决问题,质点就是一个理想化的模型。[误解一] 以为质点是指一个很小的点。但在小木块的翻倒过程中,木块各点绕一固定点转动,各点运动情况不同,不可看作质点。至于作布朗运动的粒子,尽管体积极小,仍受到来自各个方向上的液体分子(具有更小体积)的撞击,正是这种撞击作用的不平衡性使之作无规则运动,也不可把布朗运动粒子视为质点。[误解二]以为火车在铁道上的运动为平动,可视为质点。而本题实际考察的是经过某路标的时间,就不能不考察它的长度,在这情况中不能视其为质点。 [例4]关于质点的位移和路程的下列说法中正确的是[] A. 位移是矢量,位移的方向即质点运动的方向 B. 路程是标量,即位移的大小 C. 质点沿直线向某一方向运动,通过的路程等于位移的大小 D. 物体通过的路程不等,位移可能相同 [误解]选(A),(B)。

机械振动和机械波历年高考物理试题

<机械振动和机械波>历年高考物理试题 9026.右图是一列简谐波在t=0时的波动图象.波的传播速度为2米/秒,则从t=0到t=2.5秒的时间内,质点M 通过的路程是____________米;位移是________米. 9129.一列简谐波在x 轴上传播,波速为50米/秒.已知t=0时的波形图象如图(1)所示,图中M 处的质点此时正经过平衡位置沿y 轴的正方向运动.将t=0.5秒时的波形图象 画在图(2)上(至少要画出一个波长) 923.a,b 是一条水平的绳上相距为l 的两点.一列简谐横波沿绳传播,其波长等于2l/3.当a 点经过平衡位置向上运动时,b 点 ( ) A. 经过平衡位置向上运动 B. 处于平衡位置上方位移最大处 C. 经过平衡位置向下运动 D. 处于平衡位置下方位移最大处 938.一列沿x 方向传播的横波, 其振 幅为A, 波长为λ, 某一时刻波的图象如图所示, 在该时刻, 某一质点的坐标为(λ,0), 经过四分之一个周期后, 该质点的坐标为 ( ) A. 5λ/4, 0 B. λ, -A C. λ,A D. 5λ/4, A 959.如图, 质量为m 的物体A 放置在质量为M 的物体B 上, B 与弹簧相连, 它们一起在光滑水平面上作简谐振动, 振动过程中A,B 之间无相对运动. 设弹簧的倔强系数为k.当物体离开平衡位置的位移为x 时, A,B 间的摩擦力的大小等于 ( ) A. 0 B. kx C. (m/M)kx D. [m/(M+m)]kx 9418. 在xy 平面内有一沿x 轴正方向传播的简谐横 波, 波速为1米/秒, 振幅为4厘米, 频率为2.5赫, 在t=0时刻, P 点位于其平衡位置上方最大位移处, 则距P 为0.2米的Q 点 ( ) A 在0.1秒时的位移是4厘米 图 1 图 2

历年机械振动机械波的高考题答案

(97)简谐横波某时刻的波形图线如图所示。由此图可知 (BD) (A)若质点a向下运动,则波是从左向右传播的 (B)若质点b向上运动,则波是从左向右传播的 (C)若波从右向左传播,则质点c向下运动 (D)若波从右向左传播,则质点d向上运动 (98全国)一简谐横波在x轴上传播,在某时刻的波形如图所示,已知此时质点F的运动方向向下,则(AB) (A)此波朝x轴负方向传播 (B)质点D此时向下运动 (C)质点B将比质点C先回到平衡位置 (D)质点E的振幅为零 (00全国)一列横波在t=0时刻的波形如图中实线所示,在t=1s时刻的波形如图中虚线所示,由此可以判定此波的(AC) (A)波长一定是4cm (B)周期一定是4s (C)振幅一定是2cm (D)传播速度一定是1cm/s (01晋津)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(01全国)如图所示,在平面xy内有一沿水平轴x正向传播的简谐横波,波速为3.0m/s,频率为2.5HZ ,振幅为。已知t=0时刻P 质点的位移为,速度沿y 轴正向。Q点在P点右方处,对于Q点的质元来说(BC) A.在t=0时,位移为y= B.在t=0时,速度沿y轴负方向。 C.在t=0.1s时,位移为y=D.在t=0.1s 时,速度沿y轴正方向。 (02广东)一列在竖直方向振动的简谐横波,波长为λ,沿正x方向传播,某一时刻,在振动位移向上且大小等于振幅一半的各点中,任取相邻的两点P1、P2,已知P1的x坐标小于P2的x坐标.(AC) A .若<λ/2,则P1向下运动,P2向上运动 B .若<λ/2,则P1向上运动,P2向下运动 C .若>λ/2,则P1向上运动,P2向下运动 D .若>λ/2,则P1向下运动,P2向上运动 (02上海)如图所示,S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源,振幅为A,a、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上,且ab=bc。某时刻a是两列波的波峰相遇点,c是两列波的波谷相遇点,则(CD) A.a处质点的位移始终为2A B.c处质点的位移始终为-2A C.b处质点的振幅为2A D.d处质点的振幅为2A (03全国)简谐机械波在给定的媒质中传播时,下列说法中正确的是(D) A.振幅越大,则波传播的速度越快 B.振幅越大,则波传播的速度越慢 C.在一个周期内,振动质元走过的路程等于一个波长 D.振动的频率越高,则波传播一个波长的距离所用的时间越短

高考复习——《机械振动》典型例题复习

九、机械振动 一、知识网络 二、画龙点睛 概念 1、机械振动 (1)平衡位置:物体振动时的中心位置,振动物体未开始振动时相对于参考系静止的位置,或沿振动方向所受合力等于零时所处的位置叫平衡位置。 (2)机械振动:物体在平衡位置附近所做的往复运动,叫做机械振动,通常简称为振动。 (3)振动特点:振动是一种往复运动,具有周期性和重复性 2、简谐运动 (1)弹簧振子:一个轻质弹簧联接一个质点,弹簧的另一端固定,就构成了一个弹簧振子。 (2)振动形成的原因 ①回复力:振动物体受到的总能使振动物体回到平衡位置,且始终指向平衡位置的力,叫回复力。 振动物体的平衡位置也可说成是振动物体振动时受到的回复力为零的位置。

②形成原因:振子离开平衡位置后,回复力的作用使振了回到平衡位置,振子的惯性使振子离开平衡位置;系统的阻力足够小。 (4)简谐运动的力学特征 ①简谐运动:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动,叫做简谐运动。 ②动力学特征:回复力F与位移x之间的关系为 F=-kx 式中F为回复力,x为偏离平衡位置的位移,k是常数。简谐运动的动力学特征是判断物体是否为简谐运动的依据。 ③简谐运动的运动学特征 a=-k m x 加速度的大小与振动物体相对平衡位置的位移成正比,方向始终与位移方向相反,总指向平衡位置。 简谐运动加速度的大小和方向都在变化,是一种变加速运动。简谐运动的运动学特征也可用来判断物体是否为简谐运动。 例题:试证明在竖直方向的弹簧振子做的也是简谐振运动。 证明:设O为振子的平衡位置,向下方向为正方向,此时弹簧形变量为x0,根据胡克定律得 x0=mg/k 当振子向下偏离平衡位置x时,回复力为 F=mg-k(x+x0) 则F=-kx 所以此振动为简谐运动。 3、振幅、周期和频率 ⑴振幅 ①物理意义:振幅是描述振动强弱的物理量。 ②定义:振动物体离开平衡位置的最大距离,叫做振动的振幅。 ③单位:在国际单位制中,振幅的单位是米(m)。

机械振动机械波试题(附答案全解)

专题十九、机械振动机械波 1.如图,t=0时刻,波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正方向开始振动,振动周期为0.4s,在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波。下图中能够正确表示t=0.6时波形的图是 答案:C 解析:波源振动在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波。t=0.6时沿x轴正、负两方向各传播1.5个波长,能够正确表示t=0.6时波形的图是C。2.做简谐振动的物体,当它每次经过同一位置时,可能不同的物理量是 (A)位移(B)速度(C)加速度(D)回复力 答案:B 解析:做简谐振动的物体,当它每次经过同一位置时,位移相同,加速度相同,位移相同,可能不同的物理量是速度,选项B正确。 3.一列横波沿水平绳传播,绳的一端在t=0时开始做周期为T的简谐运动,经过时间t(3 4 T <t<T),绳上某点位于平衡位置上方的最大位移处。则在2t时,该点位于平衡位置的 (A)上方,且向上运动(B)上方,且向下运动 (C)下方,且向上运动(D)下方,且向下运动 答案:B 解析:由于再经过T时间,该点才能位于平衡位置上方的最大位移处,所以在2t时,该点位于平衡位置的上方,且向上运动,选项B正确。 4.在学校运动场上50 m直跑道的两端,分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器。两个扬声器连续发出波长为5 m的声波。一同学从该跑道的中点出发,向某一端点缓慢行进10 m。在此过程中,他听到扬声器声音由强变弱的次数为()A.2 B.4 C.6 D.8 答案:B 解析:向某一端点每缓慢行进2.5m,他距离两波源的路程差为5m,听到扬声器声音强,缓慢行进10 m,他听到扬声器声音由强变弱的次数为4次,选项B正确。 5. 如图,a. b, c. d是均匀媒质中x轴上的四个质点.相邻两点的间距依次为2m、4m和6m 一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播,在t=0时刻到达质点a处,质点a由平衡位置开始竖直向下运动,t=3s时a第一次到达最高点。下列说法正确的是 (填正确答

机械原理实验报告

机械原理实验指导 实验一 机构运动简图的测绘 一、 实验目的 1.掌握根据各种机构实物或模型绘制机构运动简图的方法; 2.验证机构自由度的计算公式; 3.分析某些四杆机构的演化过程。 二、 实验设备和工具 1.各类机构的模型和实物; 2.钢板尺、量角器、内外卡钳等; 3.三角尺、铅笔、橡皮、草稿纸等(自备)。 三、 实验原理 由于机构的运动仅与机构中构件的数目和构件所组成的运动副数目、类型和相对位置有关。因此,可以撇开构件的实际外形和运动副的具体构造,用简单的线条来表示构件,用规定的或惯用的符号来表示运动副,并按一定的比例画出运动副的相对位置,这种简单的图形即为机构运动简图。 四、 实验步骤 1.使被测机构缓慢运动,从原动件开始,循着传动路线观察机构的运动,分清各个运动单元,确定组成机构的构件数目; 2.根据直接相联接两构件的接触情况及相对运动性质,确定运动副的种类; 3.选择能清楚表达各构件相互关系的投影面,从原动件开始,按传动路线用规定的符号,以目测的比例画出机构运动示意图,再仔细测量与机构有关的尺寸,按确定的比例再画出机构运动简图,用数字1、2、3……分别标注各构件,用字母A 、B 、C ……分别标注各运动副; 比例尺) (构件在图纸上的长度 ) (构件实际长度mm AB cm L AB L = μ 4.分析机构运动的确定性,计算机构运动的自由度。

五、思考题 1.一张正确的机构运动简图应包括哪些内容? 2.绘制机构运动简图时,原动件的位置能否任意选择?是否会影响简图的正确性? 3.机构自由度的计算对测绘机构运动简图有何帮助? 六、实验报告

实验二 渐开线齿轮的范成原理 一、 实验目的 1.掌握用范成法加工渐开线齿轮齿廓曲线的原理; 2.了解齿廓产生根切现象的原因及避免根切的方法; 3.了解刀具径向变位对齿轮的齿形和几何尺寸的影响。 二、 实验设备和工具 1.齿轮范成仪; 2.剪刀、绘图仪; 3.圆规、三角尺、两种颜色的铅笔或圆珠笔(自备)。 三、 实验原理 范成法是利用齿轮啮合时其共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮的一种方法。加工时,其中一轮为刀具,另一轮为轮坯。他们之间保持固定的角速度比传动,好象一对真正的齿轮啮合传动一样,同时刀具还沿轮坯的轴向作切削运动,这样制得的齿轮齿廓就是刀具的刀刃在各个位置的包络线。为了能清楚地看到包络线的形成,我们用范成仪来模拟实现齿轮轮坯与刀具间的传动“切削”过程。 齿轮范成仪构造如图2——1所示,半圆盘2绕固定于机架上的轴心转动,在圆盘的周缘刻有凹槽,凹槽内嵌有两条钢丝3,钢丝绕在凹槽内,其中心线形成的圆相当于被加工齿轮的分度圆。两条钢丝的一端固定在圆盘2上的B 、B ‘ 点,另一端固定在拖板4的A 、A ’ 点,拖板可水平方向移动,这与被加工齿轮相对齿条刀具的运动方向相同。 在拖板4上还装有带有刀具的小拖板5,转动螺钉7可以调节刀具中线至轮坯中心的距离。 齿轮范成仪中,已知基本参数为: 1. 齿条刀具:压力角0 20=α,模数mm m 25=, 齿顶高系数0.1* =a h ,径向间隙系数25.0* =C 2. 被加工齿轮:分度圆直径mm d 200= 四、 实验步骤 1.根据已知基本参数分别计算被加工齿轮的基圆直径d b 、最小变位系数x min ,标准齿轮和变位齿轮的齿顶圆直径d a1和d a2、齿根圆直径d f1和d f2,将上述六个圆

高考物理力学知识点之机械振动与机械波经典测试题

高考物理力学知识点之机械振动与机械波经典测试题 一、选择题 1.一弹簧振子做简谐运动,其位移x与时间t的关系曲线如图所示,由图可知:() A.质点的振动频率是4Hz B.t=2s时,质点的加速度最大 C.质点的振幅为5cm D.t=3s时,质点所受合力为正向最大 2.如图所示,从入口S处送入某一频率的声音。通过左右两条管道路径SAT和SBT,声音传到了出口T处,并可以从T处监听声音。右侧的B管可以拉出或推入以改变B管的长度,开始时左右两侧管道关于S、T对称,从S处送入某一频率的声音后,将B管逐渐拉出,当拉出的长度为l时,第一次听到最弱的声音。设声速为v,则该声音的频率() A.B.C.D. 3.做简谐运动的物体,下列说法正确的是 A.当它每次经过同一位置时,位移可能不同 B.当它每次经过同一位置时,速度可能不同 C.在一次全振动中通过的路程不一定为振幅的四倍 D.在四分之一周期内通过的路程一定为一倍的振幅 4.如图所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在M、N两点之间做简谐运动.下列判断正确的是() A.振子从O向N运动的过程中位移不断减小 B.振子从O向N运动的过程中回复力不断减小 C.振子经过O时动能最大

D.振子经过O时加速度最大 5.下列说法正确的是() A.物体做受迫振动时,驱动力频率越高,受迫振动的物体振幅越大 B.医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应 C.两列波发生干涉,振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大 D.遥控器发出的红外线波长比医院“CT”中的X射线波长短 6.如图所示,一列简谐横波向右传播,P、Q两质点平衡位置相距0.15 m。当P运动到上方最大位移处时,Q刚好运动到下方最大位移处,则这列波的波长可能是() A.0.60 m B.0.20 m C.0.15 m D.0.10 m 7.如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t1=0时的波形图。经过t2=0.1s,Q点振动状态传到P点,则() A.这列波的波速为40cm/s B.t2时刻Q点加速度沿y轴的正方向 C.t2时刻P点正在平衡位置且向y轴的负方向运动 D.t2时刻Q点正在波谷位置,速度沿y轴的正方向 8.若单摆的摆长不变,摆球的质量由20g增加为40g,摆球离开平衡位置的最大角度由4°减为2°,则单摆振动的( ) A.频率不变,振幅不变 B.频率不变,振幅改变 C.频率改变,振幅不变 D.频率改变,振幅改变 t=时刻的波形图,虚线为9.如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波,实线为0 T>,则:() 0.6s t=时的波形图,波的周期0.6s A.波的周期为2.4s

高中物理【机械振动和机械波】专题测试

【机械振动和机械波】专题测试 (满分共100分时间共45分钟) 一、选择题(共12个小题,每小题5分,共60分.1~8题为单选题,9~12题为多选题.) 1.在飞机的发展史中有一个阶段,飞机上天后不久,飞机的机翼(翅膀)很快就抖动起来,而且越抖越厉害.后来经过人们的探索,利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法,解决了这一问题.在飞机机翼前装置配重杆的目的主要是() A.加大飞机的惯性 B.使机体更加平衡 C.使机翼更加牢固 D.改变机翼的固有频率 2.如图甲所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,P是离原点x1=2 m的一个介质质点,Q是离原点x2=4 m的一个介质质点,此时离原点x3=6 m的介质质点刚刚要开始振动.图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图象(计时起点相同).由此可知() A.这列波的波长λ=2 m B.图乙可能是图甲中质点Q的振动图象 C.这列波的传播速度v=3 m/s D.这列波的波源起振方向为向上 3.一个质点做简谐运动的图象如图所示,下列正确的是() A.质点的振动频率为4 Hz B.在10 s内质点经过的路程是30 cm C.在5 s末,速度最大,加速度为零 D.在t=1.5 s和t=4.5 s两时刻质点的位移大小相等 4.一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,质点P此时刻沿y轴负方向运动,经过0.1 s第一次到平衡位置,波速为5 m/s,下列说法正确的是() A.该波沿x轴正方向传播 B.Q点的振幅比P点的振幅大

C .P 点的横坐标为x =3 m D .Q 点(横坐标为x =7.5 m 的点)的振动方程为y =5cos 5π 3t (cm) 5.如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象,下列不正确的是( ) A .甲、乙两单摆的摆长相等 B .甲摆的振幅比乙摆大 C .甲摆的机械能比乙摆大 D .在t =0.5 s 时有正向最大加速度的是乙摆 6.水平方向振动的弹簧振子做简谐运动的周期为T ,振幅为A ,则下列正确的是( ) A .若在时间Δt =t 2-t 1内,弹簧的弹力对振子做的功为0,则Δt 一定是T 2的整数倍 B .若在时间Δt =t 2-t 1内,振子运动的位移为0,则Δt 可能小于T 2 C .若在时间Δt =t 2-t 1内,要使振子在t 2时刻速度等于其在t 1时刻速度,则Δt 一定是T 的整数倍 D .若在时间Δt =t 2-t 1内,振子运动的路程为A ,则Δt 不可能小于T 4 7.一列沿x 轴正方向传播的简谐横波t 时刻的波形图象如图所示,已知该波的周期为T ,a 、b 、c 、d 为沿波传播方向上的四个质点.则下列说法中不正确的是( ) A .在t +T 2时,质点c 的速度达到最大值 B .在t +2T 时,质点d 的加速度达到最大值 C .从t 到t +2T 的时间间隔内,质点d 通过的路程为6 cm D .t 时刻后,质点b 比质点a 先回到平衡位置 8.一列简谐横波沿x 轴正方向传播,t 时刻波形图如图中的实线所示,此时波刚好传到P 点,t =0.6 s 时刻,这列波刚好传到Q 点,波形如图中的虚线所示,a 、b 、c 、P 、Q 是介质中的质点,则以下说法正确的是( )

2013高考物理 真题分类解析 专题19 机械振动机械波

专题十九、机械振动机械波 1. (2013高考福建理综第16题)如图,t=0时刻,波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正方向开始振动,振动周期为0.4s,在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波。下图中能够正确表示t=0.6时波形的图是 答案:C 解析:波源振动在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波。t=0.6时沿x 轴正、负两方向各传播1.5个波长,能够正确表示t=0.6时波形的图是C。 2.(2013高考上海物理第4题)做简谐振动的物体,当它每次经过同一位置时,可能不同的物理量是 (A)位移(B)速度(C)加速度(D)回复力 答案:B 解析:做简谐振动的物体,当它每次经过同一位置时,位移相同,加速度相同,位移相同,可能不同的物理量是速度,选项B正确。 3.(2013高考上海物理第14题)一列横波沿水平绳传播,绳的一端在t=0时开始做周期为T 的简谐运动,经过时间t(3 4 T<t<T),绳上某点位于平衡位置上方的最大位移处。则在 2t时,该点位于平衡位置的 (A)上方,且向上运动 (B)上方,且向下运动 (C)下方,且向上运动 (D)下方,且向下运动 答案:B 解析:由于再经过T时间,该点才能位于平衡位置上方的最大位移处,所以在2t时,该点位于平衡位置的上方,且向上运动,选项B正确。

4.(2013全国高考大纲版理综第21题)在学校运动场上50 m直跑道的两端,分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器。两个扬声器连续发出波长为5 m的声波。一同学从该跑道的中点出发,向某一端点缓慢行进10 m。在此过程中,他听到扬声器声音由强变弱的次数为() A.2 B.4 C.6 D.8 .答案:B 解析:向某一端点每缓慢行进2.5m,他距离两波源的路程差为5m,听到扬声器声音强,缓慢行进10 m,他听到扬声器声音由强变弱的次数为4次,选项B正确。 5(2013全国新课标理综1第34题)(1) (6分)如图,a. b, c. d是均匀媒质中x轴上的四个质点.相邻两点的间距依次为2m、4m和6m一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播,在t=0时刻到达质点a处,质点a由平衡位置开始竖直向下运动,t=3s时a第一次到达最高点。下列说法正确的是 (填正确答案标号。选对I个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。每选错I个扣3分,最低得分为0分) A.在t=6s时刻波恰好传到质点d处 B.在t=5s时刻质点c恰好到达最高点 C..质点b开始振动后,其振动周期为4s D..在4s

(完整word版)机械振动和机械波测试题

高二物理选修3-4《机械振动、机械波》试题 班级: 姓名: 成绩: 一、选择题 1.关于机械振动和机械波下列叙述正确的是:( ) A .有机械振动必有机械波 B .有机械波必有机械振动 C .在波的传播中,振动质点并不随波的传播发生迁移 D .在波的传播中,如振源停止振动,波的传播并不会立即停止 2.关于单摆下面说法正确的是( ) A .摆球运动的回复力总是由摆线的拉力和重力的合力提供的 B .摆球运动过程中经过同一点的速度是不变的 C .摆球运动过程中加速度方向始终指向平衡位置 D .摆球经过平衡位置时加速度不为零 3.两个质量相同的弹簧振子,甲的固有频率是3f .乙的固有频率是4f ,若它们均在频率为5f 的驱动力作用下做受迫振动.则( ) A 、振子甲的振幅较大,振动频率为3f B 、振子乙的振幅较大.振动频率为4f C 、振子甲的振幅较大,振动频率为5f D 、振子乙的振幅较大.振动频率为5f 4.如图所示,水平方向上有一弹簧振子, O 点是其平衡位置,振子在a 和b 之间做简谐运动,关于振子下列说法正确的是( ) A .在a 点时加速度最大,速度最大 B .在O 点时速度最大,位移最大 C .在b 点时位移最大,回复力最大 D .在b 点时回复力最大,速度最大 5.一质点在水平方向上做简谐运动。如图,是该质点在s 40-内 的振动图象,下列叙述中正确的是( ) A .再过1s ,该质点的位移为正的最大值 B .再过2s ,该质点的瞬时速度为零 C .再过3s ,该质点的加速度方向竖直向上 D .再过4s ,该质点加速度最大 6.一质点做简谐运动时,其振动图象如图。由图可知,在t 1和t 2 时刻,质点运动的( ) A .位移相同 B .回复力大小相同 C .速度相同 D .加速度相同 7.一质点做简谐运动,其离开平衡位置的位移x 与时间t 的关系 如图所示,由图可知( ) A .质点振动的频率为4Hz B .质点振动的振幅为2cm C .在t=3s 时刻,质点的速率最大 D .在t=4s 时刻,质点所受的合力为零 8.如图所示,为一列沿x 轴正方向传播的机械波在某一时刻的图像,由图可知,这列波的振幅A 、波长λ和x=l 米处质点的速度方向分别为:( ) 4 cm x /s t /x t 1t 2 t 00 x 0 -cm x /s t /02-1352 4

机械原理实验思考题参考

《机构测绘、分析及设计》实验思考题参考答案 1.一个正确的“机构运动简图”应能说明哪些内容? 机构运动简图应着重表达机构各构件间的相对运动关系,应包括原动件的运动规律、机构中所有构件和运动副的类型、数目及其相对位置(即转动副的中心位置、移动副的中心线位置和高副接触点的位置),而与构件的外形、断面尺寸、组成构件的零件数目及其固联方式和运动副的具体结构无关。因此绘制机构运动简图可以撇开构件的复杂外形和运动副的具体构造,用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副,并按比例定出各运动副的相对位置。 2.根据所装配的曲柄滑块机构,分析此机构中曲柄存在条件是什么?连杆长度与机构传力性能之间有什么关联? 曲柄滑块机构中曲柄存在条件是: L AB +e<=L BC 连杆长度越长则机构传力性能越好,因为连杆越长则压力角越小。 3.牛头刨六杆机构中滑杆的行程长度如何调整?调整曲柄长度 4.曲柄滑块机构、曲柄摇块机构、摆动导杆机构之间的演化关系如何?举例说明机构演化的方法有哪些? 铰链四杆机构可以通过四种方式演化出其它形式的四杆机构。即①取不同构件为机架;②转动副变移动副;③杆状构件与块状构件互换;④销钉扩大。 曲柄滑块机构曲柄摇块机构摆动导杆机构

曲柄滑块机构、曲柄摇块机构、摆动导杆机构之间通过取不同构件为机架来演化。 对心曲柄滑块机构偏心轮滑块机构 牛头刨六杆机构正弦机 构曲柄摇杆机构 《平面机构特性分析》实验思考题参考答案 1、铰链四杆机构(L1=50 mm,L2=100 mm,L3=80 mm)中,通过改变机架长度可得到何种机构? 设四杆机构中机架L4<=50,L4=L min,则由曲柄存在条件:最短杆与最长杆的长度之和必须小于或等于其余二杆的长度之和(L max+L min<=L2+L3)可得: 100+L4<=50+80 即0=100,L4=L max,则由曲柄存在条件:最短杆与最长杆的长度之和必须小于或等于其余二杆的长度之和(L max+L min<=L2+L3)可得:

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