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机械振动与机械波(含答案)

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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___________。

35、假定两列平面波满足基本的相干条件，波长λ = 1m ，振幅分别为A 1 = 0.2,A 2 = 0.3。

则位相差∆Φ=___2k π±________时,叠加点振幅A=0.5,;波程差∆=___k_______m 时,叠加点振幅A=0.5,36、一平面简谐波沿Ox 轴传播，波动表达式为y = A cos(ωt -2πx /λ+Φ) ，则x 1= L 处介质质点振动的初相是___12l πϕλ-+__________；与x 1处质点振动状态相同的其它质点的位置是___1l k λ+_____；与x 1处质点速度大小相同，但方向相反的其它各质点的位置是___l+(k+1/2)λ__________．37、机械波从一种介质进入另一种介质，波长λ，频率ν，周期T 和波速u 诸物理量中发生改变的为__波速u ，波长λ_；保持不变的为_频率ν，周期T__。

38、一简谐波沿x 轴正方向传播，x 1和x 2两点处的振动速度与时间的关系曲线分别如图A. 和B. ，已知|x 2-x 1|<λ，则x 1和x 2两点间的距离是_________（用波长λ表示）。

39、在简谐波的一条传播路径上，相距0.2m 两点的振动位相差为π/6，又知振动周期为0.4s ，则波长为____4.8m______，波速为_12m/s_______。

38、用两种方法使某一弹簧振子作简谐振动。

方法1：使其从平衡位置压缩l ∆，由静止开始释放。

方法2：使其从平衡位置压缩2l ∆，由静止开始释放。

若两次振动的周期和总能量分别用21T T 、和21E E 、表示，则它们满足下面那个关系？[ B ] (A)2121E E T T == (B) 2121E E T T ≠= (C) 2121E E T T =≠ (D) 2121E E T T ≠≠39、已知质点以频率v 作简谐振动时，其动能的变化频率为： [ B ] （A ）v ; （B ）2v ; （C ）4v ; （D ）v ／240、一劲度系数为k 的轻弹簧，下端挂一质量为m 的物体，系统的振动周期为T 1．若将此弹簧截去一半的长度，下端挂一质量为m/2的物体，则系统振动周期T 2等于 ［ D ］ (A) 2 T 1 (B) T 1 (C) T 12/(D) T 1 /2 (E) T 1 /441、一质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动 cm t x )6/2cos(41π+=，cm t x )6/2cos(32π+=则其合振动的振幅等于 A ．A ．7cm ；B ． 7cm ； C. 10cm ； D ．(4+3)cm42、已知质点的振动方程为x =A cos(ωt +φ)，当时间t =T /4 时 (T 为周期)，质点的速度为：[ C ] （A ）－A ωsin φ;（B ）A ωsin φ;（C ）-A ωcos φ;（D ）A ωcos φ 43、对一个作简谐振动的物体，下面哪种说法是正确的是[ C ]A. 物体在运动正方向的端点时，速度和加速度达到最大值；B. 物体位于平衡位置且向负方向运动时，速度和加速度都为零；C. 物体位于平衡位置且向负方向运动时，速度最大，加速度为零；D. 物体处于负方向的端点时，速度最大，加速度为零。

44、一质点作简谐振动，周期为T 。

当它由平衡位置向x 轴正方向运动时，从二分之一最大位移处到最大位移处这段路程所需要的时间为 [ C]。

A. T/4B. T/12C. T/6D. T/844、下列方程不能描述简谐振动的是 [ ]已知质点的振动方程为x=A con (ωt +φ)，当时间t=T/4 时 (T 为周期)，质点的速度为：[ ] （A ）－A ωsin φ;（B ）A ωsin φ;（C ）-A ωcos φ;（D ）A ωcos φ45、一劲度系数为k 的轻弹簧，下端挂一质量为m 的物体，系统的振动周期为T 1．若将此弹簧截去一半的长度，下端挂一质量为m /2的物体，则系统振动周期T 2等于[ D]A. 2T 1B. T 1C. T 1/21/2D. T 1/2E.T 1/446、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时刻质点第一次通过x =-2cm 处，且沿x 轴负向运动，则质点第二次通过该处的时刻为 [ B ]A. 1s;B. 2s/3C. 4s/3;D. 2s47、一物体悬挂在一质量可忽略的弹簧下端，使物体略有位移，测得其振动周期为T ，然后将弹簧分割为两半，并联地悬挂同一物体（如图3所示），再使物体略有位移，测得其周期为'T ，则T T /'为：[ D ]（A ）2； （B ）1； （C ）2/1； （D ）1/2。

机械波选择题48、一平面简谐波在弹性媒质中传播，在媒质质元从最大位移处回到平衡位置的过程中 ［ C ］A. 它的势能转换成动能．B. 它的动能转换成势能．C. 它从相邻的一段媒质质元获得能量，其能量逐渐增加．D. 它把自己的能量传给相邻的一段媒质质元，其能量逐渐减小．49、波源的振动方程为y=6cos π/5·t cm ，它所形成的波以2m /s 的速度沿x 轴正方传播，则沿x 轴正方向上距波源6m 处一点的振动方程为 B 。

A 、y=6cos π/5·(t+3)B 、y=6cos π/5·(t-3)C 、y=6cos(π/5·t+3)D 、y=6cos(π/5·t-3)50、在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动 B ]A. 振幅相同，相位相同；B. 振幅不同，相位相同；C. 振幅相同，相位不同；D. 振幅不同，相位不同 51、一列机械波的表达式为y = 0.2cos(6πt +πx /12)，则[ A B ]A. 波长为24m ；B. 波速为72m/s ；C. 周期为1/6s ；D. 波沿x 轴正方向传播。

52、下图（a ）表示沿x 轴正向传播的平面简谐波在0=t 时刻的波形图，则图（b ）表示的是：B （a ）质点m 的振动曲线 （b ）质点n 的振动曲线 （c ）质点p 的振动曲线 （d ）质点q 的振动曲线53、一平面简谐波在弹性媒质中传播，在媒质质元从最大位移处回到平衡位置的过程中[ C ] A. 它的势能转换成动能． B. 它的动能转换成势能． C. 它从相邻的一段媒质质元获得能量，其能量逐渐增加． D. 它把自己的能量传给相邻的一段媒质质元，其能量逐渐减小． 54、某时刻驻波波形曲线如图所示，则a 、b 两点振动的相位差是[ C ]A. 0B.π/2C.π．D. 5π/4．机械振动计算题60、一质点沿x 轴作简谐振动，振幅为A=0.1cm ，周期为1s 。

当t =0时, 位移为0.05cm ，且向x 轴正方向运动。

求：（1）振动表达式；（2）t =0.5s 时，质点的位置、速度和加速度；（3）如果在某时刻质点位于x = -0.cm ，且向x 轴负方向运动，求从该位置回到平衡位置所需要的时间。

()πωϕω20.1,A t A x ==+=, cos 03/0sin ,0sin 3/,cos 1.005.000000πϕϕϕωπϕϕ-=<>-±==A()3/2cos 1.0ππ-=t x22/2.0,/1.0,05.05.0scm a s cm v cm x st ππ=-=-==61、一竖直悬挂的弹簧下端挂一物体，最初用手将物体在弹簧原长处托住，然后放手，此系统便上下振动起来，已知物体最低位置是初始位置下方10cm 处,求：（1）振动频率；（2）物体在初始位置下方8cm 处的速度大小。

解：（1）由题知 2A=10cm ，所以A=5cm ；1961058.92=⨯=∆=-x g m K 又ω=14196==mk ,即 ππν721==m k （2）物体在初始位置下方cm 0.8处，对应着是x=3cm 的位置，所以：03cos 5x A ϕ== 那么此时的04sin 5v A ϕω=-=± 那么速度的大小为40.565vA ω== 62、质量为10克的小球与轻弹簧组成系统，按x =0.05cos(1πt +π)的规律振动，式中t 以秒计，x 以米计。

求：（1）振动的能量、平均动能和平均势能；（2）振动势能和振动动能相等时小球所处的位置；（3）小球在正向最大位移一半处、且向x 轴正向运动时，它所受的力、加速度、速度；（4）分别画出这个振动的x -t 图、v -t 图和a -t 图。

63、重物A 和B 的质量分别为20kg 和40kg ，两者之间用弹簧连接，重物A 沿着铅垂线作简谐振动，以A 的平衡位置为坐标原点，取坐标轴正方向向下，A 的运动方程为x =h cos ωt ，其中振幅h =1.0×10-2m ，角频率ω=8πrad/s 。

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机械振动与机械波 答案

机械振动与机械波 答案

衡水学院 理工科专业《大学物理B 》机械振动 机械波 习题解答命题教师：杜晶晶 试题审核人：杜鹏一、填空题（每空2分）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23s 。

2、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cos(2//2)x A t T ππ=-。

（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cos(2//3)x A t T ππ=+。

3、频率为100Hz ，传播速度为300m/s 的平面简谐波，波线上两点振动的相位差为π/3，则此两点相距 0.5 m 。

4、一横波的波动方程是))(4.0100(2sin 02.0SI x t y -=π，则振幅是 0.02m ，波长是 2.5m ，频率是 100 Hz 。

5、产生机械波的条件是有 波源 和 连续的介质 。

二、单项选择题（每小题2分）（C ）1、一质点作简谐振动的周期是T ,当由平衡位置向x 轴正方向运动时，从1/2最大位移处运动到最大位移处的这段路程所需的时间为（ ）（A ）T /12 （B ）T /8 （C ）T /6 （D ） T /4（ B ）2、两个同周期简谐振动曲线如图1所示，振动曲线1的相位比振动曲线2的相位（ ）图1（A ）落后2π （B ）超前2π （C ）落后π （D ）超前π （ C ）3、机械波的表达式是0.05cos(60.06)y t x ππ=+，式中y 和x 的单位是m ，t 的单位是s ，则（ ）（A ）波长为5m （B ）波速为10m ⋅s -1 （C ）周期为13s （D ）波沿x 正方向传播（ D ）4、如图2所示，两列波长为λ的相干波在p 点相遇。

机械振动和机械波测试题及答案

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

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.。

机械振动和机械波练习题

机械振动和机械波练习题

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[]氐它们的振幅禅大于智fB・它们的振幅不能大于竿型fkmc.它们的最如虾能耳D.它们的最大加速度不能大于£m4. 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. —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[]B . 0.6〜0.9s D. 0.3〜0.6sJ 5LM cmr<\ . , r~5A. 0〜0.3s和0.3〜0.6s 和0.9〜1.2sC. 0〜0.3s和 0.9〜1.2s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t i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C・在t i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T和「,频率分别为亿和f，, 则T i : T，和£： f，分别等于[]A• 2 ： 1， 2 : 1 B• 2 ： 1， 1 : 2C. 1 : 2，2 : 1 D • 1 : 1，1 : 28.—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。