机械振动和机械波期末复习题
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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。
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___________。
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。
机械振动和机械波练习题Newly compiled on November 23, 2020机械振动和机械波练习题1、一单摆做小角度摆动,其振动图象如图1-2所示,以下说法正确的是 A 、t 1时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最小 B 、t 2时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最小 C 、t 3时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最大 D 、t 4时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最大2、如图甲,在弹簧振子的小球上安装了一支记录用的笔P ,在下面放一条白纸。
当小球做简谐运动时,沿垂直于振动方向拉动纸带,笔P 就在纸带上画出了一条振动曲线。
已知在某次实验中如图方向拉动纸带,且在某段时间内得到如图乙的曲线,根据曲线可知这段时间内 ( ) A .纸带在加速运动B .纸带在减速运动C .振子的振动的周期在逐渐增加D .振子的振动的周期在逐渐减小3、一个水平放置的弹簧振子在A 、B 两点间做简谐运动,O 为振子的平衡位置,如图所示.设水平向右的方向为正方向,以某一时刻作计时起点(t =0),经1/4周期,振子具有正方向最大加速度.那么,在图所示的几个振动图象中(x 表示振子离开平衡位置的位移),能正确反映该振子振动情况的是4、水平放置的弹簧振子做简谐运动,如图所示.若以水平向右为坐标的正方向,振子向右经过平衡位置时开始计时,则振子的加速度a 随时间,变化的图象,正确的是5、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( )A .A=0.4 m λ=1.0m 向上B .A=1.0 m λ=0.4m 向下甲 乙y /mx /m1 2 3C .A=0.4 m λ=2.0m 向下D .A=2.0 m λ=3.0m 向上6、如图所示,沿x 轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的图像。
已知A 质点振动的周期为,下面说法正确的是( ) A. 波速v=25m /SB. C 质点的振动频率为2.5HzC. C 质点的振幅为8cm D . t=时B 质点的位移为正值7、一列简谐横波沿x 轴传播。
(每日一练)2022届高中物理机械振动与机械波知识总结例题单选题1、一个质点做简谐运动的图象如图所示,下列叙述中正确的是()A.质点的振动频率为0.5HzB.在5s末,质点做简谐运动的相位为32πC.在10s内质点经过的路程为10cmD.t=1.5s和t=4.5s两时刻质点的位移大小相等,都是√2cm答案:D解析:A.由图可知,质点振动的周期为4s,故频率为0.25Hz,A错误;B.在5s末,质点做简谐运动的相位为φ=ωt=2πT⋅t=52πB错误;C.10s相当于2.5T,每个周期的路程为4A,故在10s内质点经过的路程为20cm,C错误;D.由图可得,质点的振动方程为x=Asin 2πTt(cm)=2sinπ2t(cm)t=1.5s和t=4.5s两时间代入,可知两时刻质点的位移大小相等,都是√2cm,D正确。
故选D。
2、如图所示为同一地点的两个单摆甲、乙的振动图象,下列说法正确的是()A.甲单摆的摆长大于乙单摆的摆长B.甲摆的机械能比乙摆的大C.在t=0.5 s时有正向最大加速度的是乙摆D.由图象可以求出当地的重力加速度答案:C解析:A.由题图可知,两单摆的周期相同,同一地点重力加速度g相同,由单摆的周期公式T=2π√lg可知,甲、乙两单摆的摆长相等,选项A错误;B.尽管甲摆的振幅比乙摆大,两摆的摆长相等,但由于两摆的质量未知,故无法比较机械能的大小,选项B 错误;C.在t=0.5 s时,甲摆经过平衡位置,摆动的加速度为零,而乙摆的位移为负的最大,则乙摆具有正向最大加速度,选项C正确;D.由单摆的周期公式T=2π√lg得g=4π2l T2由于不知道单摆的摆长,所以不能求得重力加速度,选项D错误。
故选C。
3、下列有关机械振动和机械波的说法不正确的是()A.隔墙有耳是因为波的衍射现象B.单摆在周期性外力作用下做受迫振动,其振动周期与单摆的摆长无关C.学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是因为波的干涉D.在两列波的叠加区域,若质点到两列波源的距离相等,该质点的振动一定加强答案:D解析:A.隔墙有耳是因为波绕过障碍物继续传播,即波的衍射现象,A正确;B.单摆在周期性外力作用下做受迫振动,其振动周期是由驱动力的周期决定的,与单摆的摆长无关,B正确;C.音叉振动时会产生干涉的声波,在音叉周围产生强弱相间的区域学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音,C正确;D.在两列波的叠加区域,某质点到两列波源的距离相等,若两个波源初相位相同,该质点的振动一定加强,而若两个波源初相位相反,则该点振动减弱,D错误;故选D。
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。
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3fB 、振子乙的振幅较大.振动频率为4fC 、振子甲的振幅较大,振动频率为5fD 、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4HzB .质点振动的振幅为2cmC .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:( )4cm x /s t /x t 1t2t 00x 0-cm x /st /02-13524A.A=O.4 m λ=1m 向上B.A=1 m λ=0.4m 向下C.A=O.4 m λ=2m 向下D.A=2 m λ=3m 向上9.一列波沿直线传播,在某一时刻的波形图如图所示,质点A的位置与坐标原点相距0.5 m,此时质点A沿y轴正方向运动,再经过0.02s将第一次达到最大位移,由此可见:()A.这列波波长是2 mB.这列波频率是50 HzC.这列波波速是25 m/sD.这列波的传播方向是沿x轴的负方向10.如图所示,为一在水平方向传播的简谐波,已知此时质点F向下运动,则以下说法正确的是()A.波向右传播B.质点H与F的运动方向相同C.质点C比B先回到平衡位置D.此时质点C的加速度为011.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象。
机械振动期末试题及答案1. 选择题1.1 哪种情况下,系统的振动是简谐振动?A. 有耗尽能量的情况B. 存在非线性的力恢复系统中C. 无外部干扰D. 系统的振幅随时间而增长答案:C1.2 振动系统达到稳态的条件是:A. 初始位移为零B. 扰动力为零C. 初始速度为零D. 振幅随时间减小答案:B1.3 一个简谐振动的周期与振幅的关系是:A. 周期与振幅无关B. 周期与振幅成正比C. 周期与振幅成反比D. 周期与振幅正弦相关答案:A2. 判断题2.1 简谐振动的周期和角频率之间满足正比关系。
A. 对B. 错答案:B2.2 简谐振动的中心力是恒力。
A. 对B. 错答案:A2.3 当振动系统有阻尼情况时,振幅会随时间增大。
A. 对B. 错答案:B3. 简答题3.1 什么是简谐振动?它的特点是什么?答案:简谐振动是指振动系统在没有外力干扰的情况下,其平衡位置附近以某一频率固定幅度上下振动的现象。
它的特点包括振动周期与振幅无关,且系统的振动可由正弦或余弦函数进行描述。
3.2 请简要说明受迫振动的原理。
答案:受迫振动是指振动系统在外力作用下的振动。
外力的频率与系统的固有频率相近或相等时,会发生共振现象。
在共振时,外力的能量会以最大幅度传递给振动系统,导致振动幅度增大。
4. 计算题4.1 一个弹簧振子平衡位置附近的势能函数为U(x) = 4x^2 + 3,求振子的振动周期。
答案:根据简谐振动的势能函数表达式,势能函数为U(x) =1/2kx^2,其中k为弹簧的劲度系数。
将已知的势能函数与标准表达式进行比较,可得4x^2 = 1/2kx^2,解得k = 8。
由振动周期公式T =2π√(m/k),代入m和k的值,可计算出振子的振动周期。
5. 算法题设计一个程序,计算一个简谐振动系统的振动频率和振幅,并将结果打印输出。
// 输入参数float k; // 弹簧的劲度系数float m; // 系统的质量// 计算振动频率float omega = sqrt(k / m);// 计算振幅float A = 1; // 假设振幅为1// 打印输出结果print("振动频率:", omega);print("振幅:", A);经过以上计算,我们可以得到一个简谐振动系统的振动频率和振幅。
机械振动试题一、选择题1. 下列关于机械振动的说法中,正确的是:A. 机械振动只存在于弹簧系统中B. 机械振动只存在于质点系统中C. 机械振动既存在于弹簧系统中,也存在于质点系统中D. 机械振动只存在于液体中2. 以下哪个现象不属于机械振动的特征:A. 周期性B. 振动幅度相等C. 能量交换D. 机械振动的振幅随时间变化3. 关于自由振动和受迫振动的说法,正确的是:A. 自由振动需要外力驱动B. 受迫振动不需要外力驱动C. 自由振动和受迫振动都需要外力驱动D. 自由振动和受迫振动都不需要外力驱动4. 振动系统的自然频率与以下哪个因素无关:A. 系统的刚度B. 系统的阻尼C. 系统的质量D. 系统所受的外力5. 下面哪种振动现象是产生共振的原因:A. 外力频率与振动系统自然频率相同B. 外力频率与振动系统自然频率不同C. 外力频率与振动系统自然频率较大差异D. 外力频率与振动系统自然频率较小差异二、简答题1. 什么是机械振动?机械振动是物体围绕平衡位置做周期性的往复运动。
它有着特定的振动频率和振幅,是一种具有周期性和能量交换的运动形式。
2. 机械振动有哪些特征?机械振动具有周期性、振幅相等、能量交换和振幅随时间变化等特征。
周期性表示机械振动运动形式的重复性;振幅相等表示振动系统在每个周期内的振动幅度相等;能量交换表示振动系统的能量在正、反向振动过程中的转化与交换;振幅随时间变化表示振动幅度随着时间的推移而发生变化。
3. 什么是自由振动和受迫振动?自由振动是指机械振动系统受到初位移或初速度激发后,在无外力驱动的情况下进行的振动。
受迫振动是指机械振动系统受到外力周期性激励后产生的振动。
4. 什么是共振现象?共振现象是指当外力的频率与振动系统的自然频率相同时,产生的振幅迅速增大的现象。
在共振状态下,系统振幅可能会无限增大,从而引起系统的损坏甚至破坏。
5. 如何减小机械振动的共振现象?减小机械振动的共振现象可以通过以下几种方法来实现:- 调整外力的频率,使其与振动系统的自然频率有所偏离,避免共振;- 增加阻尼,通过增加振动系统的阻尼来消耗振动能量,减小共振现象;- 改变振动系统的刚度和质量,使其自然频率与外力频率有所偏离,从而减少共振。
机械振动和机械波一、单选题1.一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形如图中实线所示,t=0.1s时刻的波形如图中虚线所示。
波源不在坐标原点O,P是传播介质中离坐标原点xP=2.5m处的一个质点。
则以下说法中正确的是()A.质点P的振幅为0.05mB.波的频率可能为7.5HzC.波的传播速度可能为50m/sD.在t=0.1s时刻与P相距5m处的质点一定沿y轴正方向运动2.如图所示,一质点做简谐运动,O点为平衡位置,质点先后以相同的速度依次通过M、N两点,历时1s,质点通过N点后再经过1s又第2次通过N点,在这2s内质点通过的总路程为12cm。
则质点的振动周期和振幅分别为()A.3s,6cm B.4s,9cmC.4s,6cm D.2s,8cm3.两列振幅为A、波长相同的平面简谐横波,以相同的速率沿相反方向在同一介质中传播,如图所示为某一时刻的波形图,其中实线为向右传播的波,虚线为向左传播的波,a、b、c、d、e为介质中沿波传播路径上五个等间距的质点。
两列波传播的过程中,下列说法中正确的是()A.质点b、d始终静止不动B.质点a、b、c、d、e始终静止不动C.质点a、c、e始终静止不动D.质点a、c、e以振幅A做简谐运动4.处于同一水平面的振源S1和S2做简谐运动,向四周分别发出两列振幅均为A的简谐横波,波在同一区域传播,形成如图所示稳定的干涉图样。
图中实线表示波峰,虚线表示波谷,N点为波峰与波谷相遇点,M点为波峰与波峰相遇点。
下列说法不正确的是()A.两个振源S1和S2的振动频率一定相同B.M点为振动加强点,其振幅为AC.N点始终处在平衡位置D.从图示时刻开始经过四分之一周期,M、N两点竖直高度差为05.如图所示为某时刻的两列简谐横波在同种介质中沿相同方向传播的波形图,此时质点P的运动方向如图所示,已知质点P在a波上,质点Q在b波上,则下列说法错误的是()A.两列波具有相同的波速B.此时质点Q正沿y轴正方向运动C.一个周期内,质点Q沿x轴前进的距离是质点P的1.5倍D.在质点P完成30次全振动的时间内质点Q可完成20次全振动6.如图所示,甲质点在x1轴上做简谐运动,O1为其平衡位置,A1、B1为其所能达到的最远处。
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(34T<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.4C.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。
2023年高考物理二轮复习讲练测专题11 机械振动和机械波(精练)一、单项选择题1.如图所示是某水平弹簧振子做简谐运动的x t -图像,M 、P 、N 是图像上的3个点,分别对应1t 、2t 、3t 时刻。
下列说法正确的是( )A .该振子的周期是0.2s ,振幅是8cmB .在2t 时刻振子的速度方向就是图像上P 点的切线方向C .在1t 到2t 过程振子的速度先增大后减小D .在2t 到3t 过程振子的加速度逐渐减小 【答案】D【详解】A .由振动图像可知,该振子的周期是0.2s T =,振幅是4cm A =,故A 错误;B .振动图像不是弹簧振子的运动轨迹,所以在2t 时刻振子的速度方向不是图像上P 点的切线方向,在2t 时刻振子的速度方向指向振子的平衡位置,故B 错误;C .由振动图像可知,在1t 到2t 过程振子先向正向最大位移方向运动,达到正向最大位移处后接着又朝着平衡位置运动,所以振子的速度先减小后增大,故C 错误;D .在2t 到3t 过程振子朝着平衡位置方向运动,振子偏离平衡位置的位移x 逐渐减小,根据kxa m=可知,振子的加速度逐渐减小,故D 正确。
故选D 。
2.如图甲所示为以O 点为平衡位置,在A 、B 两点间运动的弹簧振子,图乙为这个弹簧振子的振动图像,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,弹簧振子的速度相同C .从t =0到t =0.2s 时间内,弹簧振子做加速度增大的减速运动D .在t =0.6s 时,弹簧振子有最小的位移 【答案】C【详解】A .在t =0.2s 时,弹簧振子的位移为正向最大,加速度为负向最大,A 错误;B .在t =0.1s 与t =0.3s 两个时刻,弹簧振子的位移相同,说明弹簧振子在同一位置,速度大小相等,方向相反,B 错误;C .从t =0到t =0.2s 时间内,弹簧振子的位移增大,加速度增大,速度减小,所以弹簧振子做加速度增大的减速运动,C 正确;D .在t =0.6s 时,弹簧振子的位移为负向最大,D 错误。
机械振动与机械波考试试题第一题:单摆的周期和频率计算(15分)一个单摆的长度为1.2米,求单摆的周期和频率。
解答:单摆的周期公式为:周期公式周期公式其中,L为单摆的长度,g为重力加速度。
代入已知条件,我们可以计算得出:计算结果计算结果根据上述公式,单摆的周期为1.5708秒,频率为0.6366 Hz。
第二题:弹簧振子的频率计算(20分)一个弹簧振子的弹性系数为200 N/m,质量为0.5 kg,求弹簧振子的频率。
解答:弹簧振子的频率公式为:频率公式频率公式其中,k为弹性系数,m为质量。
代入已知条件,我们可以计算得出:计算结果计算结果根据上述公式,弹簧振子的频率为14.14 Hz。
第三题:机械波的传播速度计算(25分)一条绳子上产生了一个频率为50 Hz的机械波,波长为2m,求机械波在绳子上的传播速度。
解答:机械波的传播速度公式为:传播速度公式传播速度公式其中,v为传播速度,f为频率,λ为波长。
代入已知条件,我们可以计算得出:计算结果计算结果第四题:声波的传播速度计算(30分)一束声波在空气中传播,频率为500 Hz,波长为0.5 m,求声波在空气中的传播速度。
解答:声波在介质中的传播速度公式为:声波传播速度公式声波传播速度公式其中,v为传播速度,f为频率,λ为波长。
代入已知条件,我们可以计算得出:计算结果计算结果第五题:驻波节点和腹点的距离计算(35分)一个长为2 m的弦上产生了一个频率为100 Hz的驻波,已知在弦上存在两个相邻的节点,求这两个节点之间的距离。
解答:驻波的节点和腹点之间的距离公式为:节点腹点距离公式节点腹点距离公式其中,d为节点和腹点之间的距离,λ为波长,n为节点和腹点的编号。
根据已知条件,我们可以得出节点和腹点的编号分别为1和2。
代入已知条件,我们可以计算得出:计算结果计算结果根据上述公式,这两个节点之间的距离为0.5 m。
以上为机械振动与机械波的考试试题,请同学们结合所学知识进行计算并填写答案。
机械振动1.如图所示,弹簧振子从最大位移A处向平衡位置O运动的过程中,位移逐渐________,回复力逐渐________,加速度逐渐______,速度逐渐______。
2.弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动,在振子向平衡位置运动的过程中()A.振子所受的回复力逐渐增大B.振子的位移逐渐增大C.振子的速度逐渐减小D.振子的加速度逐渐减小3.关于简谐运动,以下说法正确的是()A.回复力的方向总是指向平衡位置B.振动物体向平衡位置运动时,加速度方向和速度方向相同C.振动物体向远离平衡位置方向运动时,加速度方向总是和速度方向相同D.振动物体向远离平衡位置方向运动时,速度减小,加速度也逐渐减小4.做简谐运动的物体,当它们每次经过同一位置时,有可能不同的物理量是( )A.位移B.回复力C.加速度D.速度5.对简谐运动的回复力F kx=-的理解,正确的是()A.k只表示弹簧的劲度系数B.式中负号表示回复力总是负值C.位移x是相对平衡位置的位移D.回复力只随位移变化,不随时间变化6.关于振幅,下列说法正确的是()A.振幅随着振子的运动而变化B.振幅是矢量,它是从平衡位置到最大位移处C.振幅是描述振动的强弱程度的物理量D.振幅是振子离开平衡位置的最大距离7.对于作简谐运动的物体,其回复力和位移的关系可用下述哪个图像表示()8.如图所示,质量为m的物体A放在质量为M的物体B上,B与劲度系数为k的弹簧相连,它们一起在光滑的水平面上做简谐运动,振动过程中它们之间无相对滑动,当物体离开平衡位置的位移为x时,A、B之间的摩擦力大小等于_______。
9.在摆角很小的情况下,单摆做简谐振动与摆球质量无关的物理量是( )A .回复力B .回复力与位移的比值C .振动的能量D .速度与加速度10.要使单摆振动的频率增大,可采取的方法是( )A .将摆长减小B .减小振幅C .将单摆从赤道移到北极D .将单摆移到月球上11.单摆的摆球从最大位移处向平衡位置摆动的过程中,关于摆球的说法中正确的是( )A .速度不断增大B .回复力不断增大C .加速度不断增大D .动能不断增大12.已知某摆长为1m 的单摆在竖直平面内做简谐运动,则(1)该单摆的周期为 ;(2)若将该单摆移到表面重力加速度为地球表面重力加速度1/4倍的星球表面,则其振动周期为 。
机械振动和机械波期末复习题一、选择题 班级:____________姓名:________________1.简谐运动是下列哪一种运动 ( )A .匀变速运动B .匀速直线运动C .变加速运动D .匀加速直线运动2.下列各图中能够正确描述简谐运动的物体加速度与位移的关系图象是( )3.下列说法正确的是 ( )A .在回复力作用下的运动一定是简谐振动B .简谐振动物体,速度增大时,加速度一定减小C .回复力一定是振动物体所受的合外力D .振动物体两次通过平衡位置的时间间隔为一个周期4.有一星球其半径为地球半径的2倍,平均密度与地球相同,今把一台在地球表面走时准确 的摆钟移到该星球表面, 摆钟的秒针走一圈的实际时间变为 ( )(A) 0.5min (B) min 22 (C) min 2 (D) 2min5.一质点做简谐运动的图象如图7-1-7所示,该质点在t =3.5s 时刻( )A 、速度为正、加速度为正B 、速度为负、加速度为负C 、速度为负、加速度为正D 、速度为正、加速度为负6.一单摆做小角度摆动,其振动图象如图,以下说法正确的是( )A .t1时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最小B .t2时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最小C .t3时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最大D .t4时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最大7.简谐机械波在给定的均匀媒质中传播时,下列说法中正确的是( )A .若振动的频率越高,则波传播一个波长的距离所用的时间越短B .振幅越大,则波传播的速度越慢C .振幅越大,则波传播的速度越快D .在一个周期内,介质中每一个振动质元所走过的路程等于一个波长8.呈水平状态的弹性绳,右端在竖直方向上做周期为0.4 s 的简谐振动,设t =0时右端开始向上振动,则在t =0.5 s 时刻绳上的波形可能是图的哪种情况( )0 a a a a x x x x0 0 0 A B CD9.一列沿+x 方向传播的简谐横波,其振幅为A ,波长为λ,某一时刻的波形图象如图所示,在该时刻,质点P 的坐标为(λ,0),则经过四分之一周期后,该质点的坐标为A .λ,AB .λ,-AC .0,45λD .A ,45λ 10.有一障碍物的高度为10m ,下列波衍射现象最朋显的是( ) A .波长为40m 的波B .波长为9.9m 的波C .频率为40Hz 的声波D .频率为5000MHz 的电磁波(v =3.0×108m /s )11.一列周期为了的正弦横波沿x 轴正方向传播,ab 为x 轴上的两个质点,其间距小于一个波长,某时刻质点a 恰好通过平衡位置向上运动,质点b 振动到x 轴上方的最高点。
机械振动和机械波期末复习题
一、选择题 班级:____________姓名:________________
1.简谐运动是下列哪一种运动 ( )
A .匀变速运动
B .匀速直线运动
C .变加速运动
D .匀加速直线运动
2.下列各图中能够正确描述简谐运动的物体加速度与位移的关系图象是( )
3.下列说法正确的是 ( )
A .在回复力作用下的运动一定是简谐振动
B .简谐振动物体,速度增大时,加速度一定减小
C .回复力一定是振动物体所受的合外力
D .振动物体两次通过平衡位置的时间间隔为一个周期
4.有一星球其半径为地球半径的2倍,平均密度与地球相同,今把一台在地球表面走时准确 的摆钟移到该星球表面, 摆钟的秒针走一圈的实际时间变为 ( )
(A) 0.5min (B) min 22 (C) min 2 (D) 2min
5.一质点做简谐运动的图象如图7-1-7所示,该质点在t =3.5s 时刻
( )
A 、速度为正、加速度为正
B 、速度为负、加速度为负
C 、速度为负、加速度为正
D 、速度为正、加速度为负
6.一单摆做小角度摆动,其振动图象如图,以下说法正确的是( )
A .t1时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最小
B .t2时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最小
C .t3时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最大
D .t4时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最大
7.简谐机械波在给定的均匀媒质中传播时,下列说法中正确的是
( )
A .若振动的频率越高,则波传播一个波长的距离所用的时间越短
B .振幅越大,则波传播的速度越慢
C .振幅越大,则波传播的速度越快
D .在一个周期内,介质中每一个振动质元所走过的路程等于一个波长
8.呈水平状态的弹性绳,右端在竖直方向上做周期为0.4 s 的简谐振动,设t =0时右端开始向上振动,则在t =0.5 s 时刻绳上的波形可能是图的哪种情况( )
0 a a a a x x x x
0 0 0 A B C
D
9.一列沿+x 方向传播的简谐横波,其振幅为A ,波长为λ,某一时刻的波形图象如图所示,在该时刻,质点P 的坐标为(λ,0),则经过四分之一周期后,该质点的坐标为
A .λ,A
B .λ,-A
C .0,45λ
D .A ,4
5λ 10.有一障碍物的高度为10m ,下列波衍射现象最朋显的是( ) A .波长为40m 的波
B .波长为9.9m 的波
C .频率为40Hz 的声波
D .频率为5000MHz 的电磁波(v =3.0×108m /s )
11.一列周期为了的正弦横波沿x 轴正方向传播,ab 为x 轴上的两个质点,其间距小于一个波长,某时刻质点a 恰好通过平衡位置向上运动,质点b 振动到x 轴上方的最高点。
则从此刻起,再经T /4时,ab 间的波形为( )
12.如图所示,分别为一列横波在某一时刻的图像和在x=6cm 处质点从该时刻开始计时的振动图像,这列波( )
A .沿x 轴的负向传播
B .波速为100cm/s
C .该时刻以后,x=2.3cm 处
的质点比x=5m 处的质点先回到平衡位置
D .该时刻起,x=2.5cm 处的质点第一次回到平衡位置的时间t=0.035s
13.如图所示,是两列频率相同的波在某时刻叠加情况,图中实线为波峰
波面,虚线为波谷波面,已知两列波的振幅均为2cm ,波速2m/s ,波长为8m ,E 点是BD 和AC 连线的交点,下列说法正确的是( )
A. A 、C 处两质点是振动加强点
B. B 、D 处两质点在该时刻的竖直高度差是4cm
C. E 点处是振动加强的质点
D.经2s ,B 点处质点通过的路程是4cm
14.一列简谐机械横波在x 轴上传播,在距离小于一个波长的x=0与x=2m 处的两质点的振动图线分别如图中实线与虚线所示。
由此可以得出 ( )
A .该波的波长一定是4m
B .该波的周期一定是4s
C .该波的传播速度可能是0.4m/s
D .该波的传播速度可能是2/3m/s
15.下列关于多普勒效应的说法正确的是 ( )
A .若声源向观察者匀速靠近,则声源发出声波的频率变小
B .若声源向观察者匀速靠近,则观察者接收到声波的频率变大
C .当观察者匀速远离波源时,观察者接收到的频率变小
D .若波源与观察者相互靠近,则观察者接收到声波的频率变小
16.某同学看到一只鸟落在树枝上的P 处,树枝在10 s 内上下振动了6次,鸟飞走后,他
把50 g 的砝码挂在P 处,发现树枝在10 s 内上下振动了12次.将50 g 的砝码换成
500 g 砝码后,他发现树枝在15 s 内上下振动了6次,
你估计鸟的质量最接近( )
A .50 g
B .200 g
C .500 g
D .550 g
二、填空题
17.右图是一个单摆做受迫振动时的共振曲线,由图可知,
该单摆的长___________m ;若增大该单摆的摆长,则与原
图相比较,共振曲线的“峰”将______________(填“向左
移动”、“保持不变”或“向右移动”)。
(运算中
g ≈2π) 18.以4m /s 速度正对海岸(海岸为一山崖)驶来的轮船,鸣笛后7.5s 听到回声.若声凌晨在空气中的传播速度是340m /s ,听到回声时,船离岸还有_______m 远.
19.一列简谐横波沿直线传播,在波的传播方向上有相距20 m 的A 、B 两点.当A 完成了8次全振动时,B 完成了3次全振动,已知波速为12 m/s ,波源的振动周期 ____________.(保留两位有效数字)
20.下图所示为一双线摆,它是在一水平天花板上用两根等长细绳悬挂
一小球而构成的,绳的质量可以忽略,设图中的l 和α为已知量,当
小球垂直于纸面做简谐振动时,周期为___________
21.(本题10分)在用单摆测量重力加速度的实验中,单摆的最大摆
角在φ0条件下做简谐运动,从摆球经过平衡位置开始计时,测出摆球
n 次全振动所用的时间为t ,用毫米刻度尺测量出摆线长为l ,用螺旋测微器测出小球的直径为d 。
请完成下列问题:
(1)φ0满足什么条件是摆球做简谐运动? ______________________
(2)用上述符号写出测重力加速度的表达式 g = _________________
(3)实验中某同学发现测出的重力加速度值总是偏大,其可能原因是 ___________
A .实验室处在高山上,离海平面太高
B .单摆所用的摆球太重
C .测出n 次全振动的时间t ,误记为(n + 1)次全振动的时间进行计算
D .以摆球直径和摆线长之和作为摆长来进行计算
22.某同学在做测重力加速度实验时,单摆完成50次全振动秒表如图12所示,则单摆周
期为线长98.50cm小球直径用游标卡尺测得如图13所示,则摆长为,当地重力加速度为(结果保留两位有效数字)。
三、计算题
23.一列沿x轴正方向传播的简谐横波,在xl=2m和x2=5m处的两质点的振动图象如图所示,已知波长大于3m,求:
①波的频率;
②波的传播速度。
24.如图24所示,一根柔软的弹性绳子右端固定,左端自由,A、B、C、D……为绳上等间隔的点,点间间隔为50cm,现用手拉着绳子的端点A使其上下振动,若A点开始向上,经0.1秒第一次达到最大位移,C点恰好开始振动,则
(1)绳子形成的向右传播的横波速度为多大?
(2)从A开始振动,经多长时间J点第一次向下
达到最大位移?(3)画出当J点第一次向下达
到最大位移时的波形图像.
25.图所示为一列简谐横波在两个不同时刻的波形,虚线为实线所示的横波在△T= 0.5s
后的波形图线。
(1)若质点的振动周期T与△T的关系为△T< T,波速可能为多少?
(2)若波速为v = 2.1m/s,则波向哪个方向传播?
图12
10
3 4 cm
图13
图24。