高中物理新课标人教版选修3-4 梯度练习15-1.2.pptx
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(共25套82页)新人教版物理高中物理选修3-4(全套)同步配套练习汇总(文内顺序可能与目录不同,请仔细查找)更上一层楼基础·巩固1.关于简谐运动,下列说法正确的是()A.位移的方向总是指向平衡位置B.加速度的方向总是跟位移的方向相反C.位移的方向总是跟速度的方向相反D.速度的方向总是跟位移的方向相反解析:位移的方向总是由平衡位置开始,一般规定平衡位置向右为正;加速度的方向总是与位移的方向相反,速度的方向可以与位移的方向相反也可以与位移的方向相同.答案:B2.下列振动是简谐运动的是()A.手拍篮球的运动B.弹簧的下端悬挂一个钢球,上端固定,这样组成的振动系统C.摇摆的树枝D.从高处下落到光滑水泥地面上的小钢球的运动解析:从简谐运动的定义判断,振动物体在平衡位置附近的往复运动,位移与时间的关系遵从正弦函数的规律.答案:B3.做简谐运动的质点在通过平衡位置时,下列物理量中具有最大值的物理量是()A.动能B.加速度C.速度D.位移解析:质点在通过平衡位置时速度最大,故动能最大.这里讲的位移都是以平衡位置为参考的,故此时位移为零.答案:AC4.弹簧振子在光滑水平面上做简谐振动,在振子向平衡位置运动的过程中()A.振子所受的力逐渐增大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解析:根据弹簧振子做简谐运动的特点可知,在振子向平衡位置运动的过程中位移逐渐减小,所受的力逐渐减小,故A、B两项错;振子的速度逐渐增大,故C选项错;振子的加速度逐渐减小,故D选项正确.答案:D5.一弹簧振子做简谐运动,下列说法中正确的有()A.若位移为负值,则速度一定为正值,加速度也一定为正值B.振子通过平衡位置时,速度为零,加速度最大C.振子每次经过平衡位置时,加速度相同,速度也一定相同D.振子每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但加速度一定相同解析:加速度的方向与位移方向相反,位移方向为负时,加速度方向一定为正,但速度方向为物体运动方向,与位移方向无关,可正可负,A选项错;通过平衡位置时,加速度为零,速度为最大值,且每次经过平衡位置时速度大小相等,但方向不一定相同,B、C两项错;每次通过同一位置时,位移相同,故加速度相同,速度大小相同,但方向不一定相同,D选项对.答案:D综合·应用6.以弹簧振子为例,物体做简谐运动的过程中,有两点A、A′关于平衡位置对称,则物体()A.在A点和A′点的位移相同B.在两点处的速度可能相同C.在两点处的加速度可能相同D.在两点处的动能一定相同解析:由于A、A′关于平衡位置对称,所以物体在A、A′点时位移大小相等方向相反,速率一定相同,但速度方向可能相同也可能相反,加速度一定大小相等方向相反,动能一定相同.正确选项为B、D选项.答案:BD7.一质点做简谐运动的图象如图11-1-9所示,在4 s内具有最大负方向速度和具有最大正方向加速度的时刻分别是()图11-1-9A.1 s,4 sB.3 s,2 sC.1 s,2 sD.3 s,4 s解析:质点具有最大速度处是在平衡位置,由图中看是1 s处和3 s处,在1 s处振子将向负最大位移处移动,所以此处速度为负,而3 s处速度为正向最大,在2 s处和4 s处都有最大位移,所以此二处都有最大加速度,又因为加速度方向应指向平衡位置,所以在2 s处有正方向的最大加速度,4 s处有负方向最大加速度,正确答案为C选项.答案:C8.一简谐运动的图象如图11-1-10所示,在0.1—0.15 s这段时间内( )图11-1-10A.加速度增大,速度变小,加速度和速度的方向相同B.加速度增大,速度变小,加速度和速度方向相反C.加速度减小,速度变大,加速度和速度方向相同D.加速度减小,速度变大,加速度和速度方向相反解析:由图象可知,在0.1 s—0.15 s这段时间内,位移为负且增大,表明物体远离平衡位置运动,则加速度增大,速度减小,二者反向.答案:B9.如图11-1-11所示,在弹簧振子的小球上安置一记录用的铅笔P,在下面放一条白纸带,当小球振动时沿垂直于振动方向匀速拉动纸带,铅笔P就在纸带上画出一条振动曲线,为什么?图11-1-11解析:运动曲线可以用描点法画出,也可以用在振动物体上固定一记录装置方法画出,由于纸带的运动是匀速的,纸带的运动距离x=vt ,时间t=vx,即时间t 的大小可以用x 的大小来表示.答案:用纸带的运动方向代表时间轴的方向,纸带的运动距离x 可以代表时间t=vx,小球振动时,铅笔P 就在纸带上画出一条振动曲线.更上一层楼基础·巩固1.对于简谐运动,下述说法中正确的是( ) A.振幅是矢量,方向是从平衡位置指向最大位移处 B.振幅增大,周期也必然增大,而频率减小 C.物体离开平衡位置的最大距离叫振幅 D.周期和频率的乘积是一常数解析:振幅是标量,所以选项A 错误.周期和频率只与系统本身有关,与振幅无关,所以选项B 错误.物体离开平衡位置的最大距离叫振幅,所以选项C 正确,周期和频率互为相反数,其乘积等于1,所以选项D 正确. 答案:CD2.如图11-2-7所示,小球m 连着轻质弹簧,放在光滑水平面上,弹簧的另一端固定在墙上,O 点为它的平衡位置,把m 拉到A 点,OA=1 cm ,轻轻释放,经0.2 s 运动到O 点,如果把m 拉到A′点,使OA′=2 cm,弹簧仍在弹性限度范围内,则释放后运动到O 点所需要的时间为( )图11-2-7A.0.2 sB.0.4 sC.0.3 sD.0.1 s解析:不论将m 由A 点或A′点释放,到达O 点的时间都为四分之一周期,其周期与振幅大小无关,由振动系统本身决定,所以选项A 正确. 答案:A3.一振子做简谐运动振幅是4.0 cm ,频率为1.5 Hz ,它从平衡位置开始振动,1.5 s 内位移的大小和路程分别为( )A.4.0 cm 10 cmB.4.0 cm 40 cmC.4.0 cm 36 cmD. 0 cm 36 cm 解析:振子在1.5 s 内完成2.25次全振动,即从平衡位置运动到最大位移处,所以位移为4.0 cm ,路程为9A=36 cm ,所以选项C 正确. 答案:C4.一质点做简谐运动,其位移x 与时间t 关系曲线如图11-2-8所示,由图可知( )图11-2-8A.质点振动的频率是4 HzB.质点振动的振幅是2 cmC.t=3 s时,质点的速度最大D.在t=3 s时,质点的振幅为零解析:由图可以直接看出振幅为2 cm,周期为4 s,所以频率为0.25 Hz,所以选项A错误,选项B正确.t=3 s时,质点经过平衡位置,速度最大,所以选项C正确.振幅是质点偏离平衡位置的最大位移,与质点的位移有着本质的区别,t=3 s时,质点的位移为零,但振幅仍为2 cm,所以选项D错误.答案:BC5.一个做简谐振动的质点,它的振幅是4 cm,频率是2.5 Hz,若从平衡位置开始计时,则经过2 s,质点完成了______________次全振动,质点运动的位移是______________,通过的路程是______________.解析:由于频率是2.5 Hz,所以周期为0.4 s,质点经过2 s完成了5次全振动,一次全振动质点通过的路程为4A,所以5次全振动质点通过的路程为5×4A=20A=80 cm=0.8 m.质点经过5次全振动应回到原来位置,即位移为零.答案:5 0 0.86.甲、乙两个做简谐运动的弹簧振子,在甲振动20次的时间里,乙振动了40次,则甲、乙振动周期之比为___________________;若甲的振幅增大而乙的不变,则甲、乙振动频率之比为______________.解析:由于甲振动20次的时间里,乙振动了40次,所以甲的振动周期是乙振动周期的2倍,所以甲、乙振动周期之比为2∶1,甲、乙振动频率之比为1∶2.答案:2∶1 1∶2综合·应用7.如图11-2-9所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在A、B间做简谐运动,AB间距为10 cm.振子从O点运动到P点历时0.2 s,从此时再经A点再一次回到P点又历时0.4 s,下列说法中正确的是()图11-2-9A.它的振幅为10 cmB.它的周期为1.6 sC.它的频率为0.5 HzD.它由P点经O点运动到B点历时0.8 s解析:振子从P点经A点再一次回到P点又历时0.4 s,根据对称性可知由P到A所用时间为0.2 s,又因为由O到P历时0.2 s,所以从O到A所用时间为四分之一个周期0.2 s+0.2 s=0.4 s,即周期为4×0.4 s=1.6 s.答案:B8.如图11-2-10所示,一质点在平衡位置O点附近做简谐运动,若从质点通过O点时开始计时,经过0.9 s质点第一次通过M点,再继续运动,又经过0.6s质点第二次通过M点,该质点第三次通过M点需再经过的时间可能是()图11-2-10A.1 sB.1.2 sC.2.4 sD.4.2 s解析:根据题意可以判断质点通过MB之间的距离所用时间为0.3 s,质点通过O点时开始计时,经过0.9 s质点第一次通过M点,应分两种情况考虑:(1)质点由O点向右运动到M,则OB之间所用时间为0.9 s+0.3 s=1.2 s,根据对称性,OA之间所用时间也为1.2 s,第三次通过M点所用时间为2t MO+2t OA=2×0.9 s+2×1.2 s=4.2 s,所以选项D正确;(2)质点由O点先向左运动再到M ,则从O→A→O→M→B 所用时间为0.9 s+0.3 s=1.2 s ,为3/4个周期,得周期为1.6 s ,第三次经过M 点所用时间为1.6 s-2t MB =1.6 s-0.6 s=1.0 s. 答案:AD9.如图11-2-11所示,弹簧振子在BC 间做简谐运动,O 为平衡位置,BC 间距离是10 cm ,B→C 运动时间是1 s ,则( )图11-2-11A.振动周期是1 s ,振幅是10 cmB.从B→O→C 振子做了一次全振动C.经过两次全振动,通过的路程是40 cmD.从B 开始经过3 s ,振子通过的路程是30 cm解析:振子从B→O→C 是半次全振动,故周期T=2×1 s=2 s ,振幅A=OB=BC/2=5 cm ,故选项A 错.从B→O→C→O→B 是一次全振动,故选项B 错误.经过一次全振动,振子通过的路程是4A ,两次全振动通过的路程是40 cm ,故选项C 正确.T=3 s 为1.5全振动,路程是s=4A+2A=30 cm ,故选项D 正确. 答案:CD10.一质点在平衡位置附近做简谐运动,从它经过平衡位置开始计时,经过0.13 s 质点首次经过M 点,再经过0.1 s 第二次经过M 点,则质点做往复简谐运动的周期的可能值是多大? 解析:可就所给的第一段时间Δt 1=0.13 s 分两种情况进行分析. 答案:(1)当Δt 1<4T ,如图下所示,4T=Δt 1+21Δt 2,得T=0.72 s.(2)当4T<Δt 1<43T ,如图下所示,43T=Δt 1+21Δt 2,得T=0.24 s.更上一层楼基础·巩固1.沿绳传播的一列机械波,当波源突然停止振动时,有( ) A.绳上各质点同时停止振动,横波立即消失 B.绳上各质点同时停止振动,纵波立即消失C.离波源较近的各质点先停止振动,较远的各质点稍后停止振动D.离波源较远的各质点先停止振动,较近的各质点稍后停止振动解析:机械波在向前传播时,各个质点都做着机械振动,一旦振源停止,离振源较近的质点先停止,离振源较远的后停止,故C 选项对.答案:C2.下列说法中不正确的有( )A.声波在空气中传播时是纵波,在水中传播时是横波B.波不但传递能量,还能传递信息C.发生地震时,由震源传出的既有横波又有纵波D.一切机械波的传播都需要介质解析:声波无论在什么介质中传播都是纵波,故A选项错误;波不仅传播能量,还传播信息,地震波既有横波又有纵波;机械波传播需要介质的,所以选项B、C、D三项正确.答案:A3.一列波由波源向周围传播开去,由此可知( )A.介质中各质点由近及远地传播开去B.波源的振动形式由近及远地传播开去C.介质中各质点只是振动而没有随波迁移D.介质中各质点振动的能量由近及远地传播开去解析:机械波是机械振动在介质中的传播形成的,介质中的质点并没随波迁移,只是机械振动的形式向前传播,还传播能量和信息.答案:BC4.区分横波和纵波是根据( )A.沿水平方向传播的叫横波B.质点振动的方向和波传播的远近C.质点振动方向和波传播方向的关系D.质点振动的快慢解析:横波:质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波;纵波:质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波.是按振动方向与传播方向的关系区分的.答案:C5.一声波由波源向周围空气介质扩展出去,由此可知( )A.发声体由近及远地传递出去B.发声体的能量通过介质向周围传递出去C.空气分子由近及远地迁移出去D.空气介质以疏密相间的状态向周围传播解析:声波也是机械波,满足机械波的特征,且声波是纵波,故空气介质以疏密相间的状态向周围传播.答案:BD6.图12-1-5是一列向右传播的横波,请标出这列波中a、b、c、d…h等质点在这一时刻的速度方向.图12-1-5解析:在波动中,两相邻的质点,距波源较远的质点总是重复距波源较近的质点的振动行为.因为该波向右传播,故可知a、b两质点速度方向向上,d、e、f等质点速度方向向下,质点h速度方向向上,而c、g两质点速度为零.综合·应用7.科学探测表明,月球表面无大气层,也没有水,更没有任何生命存在的痕迹,在月球上,两宇航员面对面讲话也无法听到,这是因为( ) A.月球太冷,声音传播太慢B.月球上没有空气,声音无法传播C.宇航员不适应月球,声音太轻D.月球上太嘈杂,声音听不清楚解析:由于声波是机械波,而机械波的传播必须有介质,可是月球上没有空气,所以声音无法传播. 答案:B8.下列关于波的应用正确的是( )A.要将放在河中的纸船逐渐靠近河岸,可向比纸船更远处投掷石子形成水波B.两个在水中潜泳并且靠得较近的运动员能听到对方发出的声音是声波在液体中传播的应用C.光缆是利用机械波传递信息D.宇航员在宇宙飞船里,击打船壁只能引起机械振动,不能形成声波解析:机械波在介质中传播的过程中,质点只是在各自的平衡位置附近振动,介质本身并不迁移,故A 选项错误;光缆是利用光波传递信息,故C 选项错误;固体也能传播机械波,故D 选项错误,B 选项正确. 答案:B9.图12-1-6所示为沿x 方向的介质中的部分质点,其中O 为波源,每相邻两个质点间距离恰为41波长,下列关于各质点的振动和介质中的波的说法正确的是( )图12-1-6A.若O 起振时是从平衡位置沿垂直于x 方向向上振动的,则所有介质中质点的起振方向也是垂直x 向上的,但图中所画质点9起振最晚B.图中所画质点起振时间是相同的,起振的位置和振动方向是不相同的C.图中质点8的振动完全重复质点7的振动,只是质点8振动时通过平衡位置或最大位移的时间总是比质点7通过相同位置时落后41T D.只要图中所有质点都已振动了,质点1与质点9的振动步调就完全一样,但如果质点1发生的是第100次振动,那么质点9发生的就是第98次振动解析:A 选项正确、B 选项错误.因为介质中的质点总是重复波源的振动,而起振方向相同但振动开始的时间不同,后面的质点总比前面的质点晚一段时间(离波源近的质点为前面的质点);C 选项也正确,其道理如上所述,质点7是质点8的前质点,且7、8之间相距41波长,所以振动的步调也相差41周期;D 选项也正确,因为质点1、9之间恰为两个波长,因而质点9的振动总比质点1落后两个周期的时间,但同一时刻质点1、9的位移大小和方向总是相同的. 答案:ACD10.日常生活中,若发现球掉入池塘里,能否通过往池塘丢入石块,借助石块激起的水波把球冲到岸边呢?说明理由.解析:向水中投入石块,水面受到石块的撞击开始振动,形成水波向四周传去,这是表面现象,实际上水波向四周传播而水只是上下振动并不向外迁移,所以球也仅仅是上下振动,而不会向岸边运动.更上一层楼基础·巩固1.图12-2-14所示为一横波在某一时刻的波形图,已知D质点此时的运动方向如图所示,下列说法正确的是( )图12-2-14A.波向右传播B.此时A点的运动方向向下C.质点E与D点的运动方向相同D.质点C比质点B先回到平衡位置解析:质点D的运动方向向下,根据特殊点法,振源在右,所以波应该向左传播,则A质点的运动方向向上.E质点运动方向向上,与D方向相反,质点C是直接向下运动的,而B 是先向上运动到最高点再向下运动,故C比B先回到平衡位置.答案:D2.一列简谐横波向x轴正方向传播,如图12-2-15所示是某时刻波的图象,以下说法不正确的是( )图12-2-15A.各质点的振幅均为2cmB.a、c质点(水平相距半个波长)的振动方向相同C.b质点具有正向最大速度D.d质点具有正向最大加速度解析:因介质中各质点的振幅都相同,故A选项正确;由“坡形”法可判断a质点向下运动,b、c两质点向上运动.d质点速度为零,但加速度最大,故C、D选项正确.B选项错.答案:B3.如图12-2-16所示为一列简谐波在某一时刻的波形图,此时刻质点F的振动方向如图所示,则( )图12-2-16A.该波向左传播B.质点B 和D 的运动方向相同C.质点C 比质点B 先回到平衡位置D.此时质点F 和H 的加速度相同E.此时刻E 点的位移为零解析:由平移法可知,波只有向左传播才会有此时刻质点F 的运动方向向下.同理,质点D 、E 的运动方向也向下,而质点A 、B 、H 的运动方向向上.质点F 、H 相对各自平衡位置的位移相同,由简谐振动的运动学特征a=-mkx可知,两质点的加速度相同.因质点C 直接从最大位移处回到平衡位置,即t C =4T,而质点B 要先运动到最大位移处,再回到平衡位置,故t B >4T =t c . 答案:ACDE4.已知一列波在某介质中向某一方向传播,如图12-2-17所示,并且此时振动还只发生在MN 之间,并知此波的周期为T ,Q 质点速度方向在波形图中是向下的,下列说法中正确的是( )图12-2-17A.波源是M ,由波源起源开始计时,P 点已经振动时间TB.波源是N ,由波源起振开始计时,P 点已经振动时间TC.波源是N ,由波源起振开始计时,P 点已经振动时间4T D.波源是M ,由波源起振开始计时,P 点已经振动时间4TE.此时刻P 点的动能最大 解析:因为此时Q 点向下振动,又因为此时Q 点右方邻近的点在Q 下方,说明波向左传播,所以N 是波源,振动从N 点传播到M 点,经过一个周期,又因P 、N 间水平距离为43λ,故P 点已振动了4T . 答案:C 综合·应用5.图12-2-18所示为一列横波在某时刻的波形图.已知波由右向左传播,下列说法中正确的是( )图12-2-18A.质点d的运动方向向下,质点b的运动方向向上B.质点c比质点b先回到平衡位置C.此时质点c的速度、加速度均为零D.c与g两质点的运动方向始终相反解析:根据波的传播方向向左可判断出b质点的运动方向向上,d质点的运动方向向下,因此A选项正确;质点b的运动方向向上,回到平衡位置的时间大于T/4,故c质点先回到平衡位置,B选项正确;此时C选项错误;c和g两质点的平衡位置相距半个波长,振动情况始终相反,因此D选项正确.答案:ABD6.一列在竖直方向上振动的简谐波沿水平的x轴正方向传播,振幅为20 cm,周期为4×10-2 s.现沿x轴任意取五个相邻的点P1、P2、P3、P4、P5,它们在某一时刻离开平衡位置的位移都向上,大小都为10 cm.则在此时刻,P1、P2、P3、P4四点可能的运动是( )A.P1向下,P2向上,P3向下,P4向上B.P1向上,P2向下,P3向上,P4向下C.P1向下,P2向下,P3向上,P4向上D.P1向上,P2向上,P3向上,P4向上解析:特别要注意,题目中指出的五个相邻的、位移向上且相等的质点,只能是如下图中(a)或(b)所示的一种.在图(a)中,由平移法可知P1、P3、P5向下,P2、P4向上.在图(b)中,由平移法可知P1、P3、P5向上,P2、P4向下.答案:AB更上一层楼基础·巩固1.关于机械波的概念,下列说法中正确的是( )A.质点振动的方向总是垂直于波的传播方向B.简谐波沿长绳传播,绳上相距半个波长的两个质点振动位移的大小相等C.任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长D.相隔一个周期的两个时刻的波形相同解析:质点振动的方向可以与波的传播方向垂直(横波),也可以与波的传播方向共线(纵波),故A选项错误.相距一个波长的两个质点振动位移大小相等、方向相同,相距半个波长的两个质点振动位移大小相等、方向相反,B选项正确.波每经过一个周期就要向前传播一个波长,但介质中的各个质点并不随波向前迁移,只是在各自的平衡位置附近振动,向前传播的是质点的振动状态,所以C选项错误.在波的传播过程中,介质中各点做周期性的振动,相隔一个周期,各质点的振动又回到上一周期的振动状态.因此,相隔一个周期的两时刻波形相同.故D选项正确.答案:BD2.关于波的频率,下列说法正确的是( )A.波的频率由波源决定,与介质无关B.波的频率与波速无直接关系C.波由一种介质传到另一种介质时,频率要发生变化D.由公式f=v 可知,频率与波速成正比,与波长成反比 解析:波的频率等于振源的振动频率,与介质无关,当然也和波速无关,故A 、B 正确. 答案:AB3.关于波速的说法正确的是( )A.反映了介质中质点振动的快慢B.反映了振动在介质中传播的快慢C.波速由介质和波源共同决定D.波速与波源的频率成正比解析:波速指的是波的传播速度,波传播的是振动形式和能量,波速的大小仅仅由介质决定,与波源的振动频率无关.答案:B4.简谐机械波在给定的介质中传播时,下列说法中正确的是( )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,振动质点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解析:波在介质中传播的快慢程度称为波速,波速的大小由介质本身的性质决定,与振幅无关,所以A 、B 两选项错;由于振动质点做简谐运动,在一个周期内,振动质元走过的路程等于振幅的4倍,所以C 选项错误;根据经过一个周期T ,振动在介质中传播的距离等于一个波长λ,所以振动的频率越高,则波传播一个波长的距离所用的时间越短,即D 选项正确.答案:D5.一列沿着绳子向右传播的波,在传播方向上有A 、B 两点,它们的振动方向相同,C 是A 、B 的中点,则C 点的振动( )A.跟A 、B 两点的振动方向一定相同B.跟A 、B 两点的振动方向一定相反C.跟A 点的振动方向相同,跟B 点的振动方向相反D.可能跟A 、B 两点的振动方向相同,也可能跟A 、B 两点的振动方向相反解析:波传播时,介质中各质点的振动方向与它们离开波源的距离有关.设某时刻绳子形成如图所示的形状,正在平衡位置的1、2、3、…等点的振动方向相同(向上).由图可知:若A 、B 为1、2两点时,其中点C 向下运动,与A 、B 两点的振动方向相反;若A 、B 为1、3两点时,其中点C 向上运动,与A 、B 两点的振动方向相同.答案:D6.如图12-3-9所示,已知一列横波沿x 轴传播,实线和虚线分别是t 1时刻和t 2时刻的图象,已知:t 2=(t 1+81)s ,振动周期为0.5 s ,则波的传播方向与传播距离是( )图12-3-9 A.沿x 轴正方向,6 m B.沿x 轴负方向,6 mC.沿x 轴正方向,2 mD.沿x 轴负方向,2 m解析:振动周期T=0.5 s ,又因为t 2=(t 1+81) s ,所以由t 1到t 2过了4T ,由图可知波长8 m ,则波在这段时间传播距离L=λ×41=8×41 m=2 m.波的传播方向可以选一个特殊点,例如2 m 的质点,由平衡位置过41周期到波峰,即此质点由平衡位置向上运动,则波沿x 轴向正方向传播.答案:C7.一列沿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12-3-10所示.在该时刻,某一质点P 的坐标为(λ,0),经过41周期后,该质点的坐标( )图12-3-10A.45λ,0B.λ,-AC.λ,AD.45λ,A 解析:如题图所示,波上P 质点此刻的坐标为(λ,0),由于此列波向右传播,可知,此刻质点P 向下运动.再过41周期,它运动到负向最大位移处,其坐标变为(λ,-A),显然选项B 正确.答案:B综合·应用8.一列简谐波在传播方向上相距x=3 m 的两质点P 、Q 的振动图象如图12-3-11所示.这列波的波长可能是( )图12-3-11A.4 mB.8 mC.12 mD.16 m解析:由于P 、Q 两点离波源的远、近不明确,因此要分两种情况讨论.(1)若P 比Q 离波源近,则P 先振动.比较t=0时两质点的位移可知,Q 比P 落后的时间为。
(学生用书P3)基础强化1.下列情形中不属于机械振动的是( )A.水中浮标上下浮动B.秋千的摆动C.拨动后的琴弦D.表针沿表盘转动解析:物体做机械振动时存在某一平衡位置、且物体在这一位置两侧往复运动,A、B、C选项中描述的运动均符合这一要求,D选项表针做圆周运动,它并不是在某一位置两侧往复运动,故D选项不属于机械振动.答案:D2.关于简谐运动,下列说法正确的是( )A.位移的方向总指向平衡位置B.加速度方向总和位移方向相反C.位移方向总和速度方向相反D.速度方向总跟位移方向相同解析:简谐运动的位移的初始位置是平衡位置,所以简谐运动过程中任一时刻的位移都是背离平衡位置的,故A选项错误;振子的加速度总是指向平衡位置的,而位移总是背离平衡位置的,故B选项正确;振子在平衡位置两侧往复运动,故C、D选项错误.答案:B3.如下图所示的一弹簧振子,设向右为正方向,O为平衡位置则( )A.A→O时,位移为负,速度为正B.O→B时,位移为正值,加速度为负值C.B→O时,位移为负,速度为正D.O→A时,位移为负,加速度为正解析:位移方向是从平衡位置指向振子所在位置,加速度方向总是指向平衡位置,所以本题正确选项C.答案:C4.如右图所示,为一弹簧振子做简谐运动的振动图线,在t1、t2时刻这个质点的( )A.加速度相同B.位移相同C.速度相同D.机械能相同解析:在弹簧振子做简谐运动时机械能守恒,在t1、t2两时刻振子具有相同大小的位移,但方向不同,加速度不同,故A、B不正确;由图象可知t1、t2两时刻速度方向不同故C选项错误.答案:D5.弹簧振子多次经过同一位置时,下列物理量变化的有( )A.位移B.速度C.加速度D.速率解析:弹簧振子经过同一位置时,其相对平衡位置的位移是相同的、振子所受到合力是相同的,振动过程中系统的机械能守恒,在同一位置时,弹簧的弹性势能相同,振子所具有的动能相同,所以只有速度是变化的,速率不变.答案:B能力提升6.弹簧上端固定在O点,下端连结一小球,组成一个振动系统,如右图所示,用手向下拉一小段距离后释放小球,小球便上下振动起来,下列说法正确的是( )A.球的最低点为平衡位置B.弹簧原长时的位置为平衡位置C.球速为零的位置为平衡位置D.球原来静止的位置为平衡位置解析:平衡位置是振动系统不振动时,振子处于平衡状态时所处的位置,故D选项正确.答案:D7.如右图所示为某物体做简谐运动的图象,下列说法中正确的是( )A.由P→Q位移在增大B.由P→Q速度在增大C.由M→N速度是先减小后增大D.由M→N位移始终减小解析:简谐运动位移是以平衡位置为初始位置的,P→Q的过程位移在增大,速度在减小,故A选项正确.B 选项错误;由M→N速度先增大后减小,故C选项错误;M→N位移先减小后增大,故D选项错误.答案:A8.如下图所示,为弹簧振子运动过程的列表,将表填写完整.9.的位移为正,每次曝光的时间间隔为Δt.请你用图中刻度尺测量小球在不同时刻的位移(刻度尺最小刻度为mm),记录在你设计的表格中,根据记录的数据在下图所示的坐标平面上描绘振子做简谐运动的位移—时间图象.答案:从题图中读出各位置时的位移描点作图.10.如下图所示是某质点做简谐运动的振动图象,根据图中的信息,回答下列问题.(1)质点离开平衡位置的最大位移是多少?(2)在1.5 s和2.5 s两个时刻,质点向哪个方向运动?(3)质点在第2秒末的位移是多少?在前4秒内的路程是多少?解析:由图象上的信息,结合质点振动过程作出如下回答:(1)质点离开平衡位置的最大距离就是x的最大值10 cm.(2)在1.5 s以后的时间质点位移减少,因此是指向平衡位置运动,在2.5秒以后的时间位移增大,因此是背离平衡位置运动.(3)质点在2秒末时在平衡位置,因此位移为零.质点在前4秒内的路程为4×10 cm=40 cm.答案:(1)10 cm (2)1.5 s向着平衡位置运动 2.5 s背离平衡位置运动(3)0 40 cm。