7.機械振動機械波(高二).doc

七、機械振動機械波水平預測雙基型1.簡諧運動屬于下列運動中的().(A)勻速直線運動(B)勻加速直線運動(C)勻變速直線運動(D)非勻變速直線運動答案:D(提示:作簡諧運動物體的同復力與位移的大小成正比、方向與其相反,故其加速度時刻變化)2.機械波在介質(zhì)中傳播時,下列說法中正確的是().(A)各質(zhì)點都在各自的平衡位置附近振動(B)相鄰質(zhì)點間必自相互作用力(C)前一質(zhì)點的振動帶動相鄰后一質(zhì)點的振動,后一質(zhì)點的振動必定落后于前一質(zhì)點(D)各質(zhì)點也隨波的傳播而遷移答案:ABC(提示:機械波的形成實質(zhì)上是振源的振動形式和能量在介質(zhì)中的傳播)3.兩個彈簧振子甲的固有頻率為,乙的固有頻率為10f,若它們均在頻率為9f,的策動力作用下受迫振動,則().(A)振子甲的振幅較大.振動頻率為f(B)振子乙的振幅較大,振動頻率為9f(C)振子甲的振幅較大.振動頻率為9f(D)振子乙的振幅較大,振動頻率為10f答案:B(提示:作受迫振動物體的振動頻率一定等于策動力的頻率,與固有頻率無關(guān))4.如圖所示為某一時刻簡諧波的圖像,波的傳播方向沿x軸正方向,下列說法中正確的是().(A)質(zhì)點A、D的振幅相等(B)在該時劃質(zhì)點B、E的速度大小和方向相同(C)在該時刻質(zhì)點C、F的加速度為零(D)在該時刻質(zhì)點D正向下運動答案:AD(提示:加速度與位移的大小成正比、方向相反;利用帶動法判斷各振動質(zhì)點運動的方向)縱向型5.如圖所示,一輕彈簧上端懸于頂壁,下端掛一物體,在AB之間作簡諧運動,其中O點為它的平衡位置,物體在A時彈簧處于自然狀態(tài).若v、x、F、a、Ek、Ep分別表示物體運動到某一位置的速度、位移、回復力、加速度、動能和勢能,則().(A)物體在從O點向A點運動過程中,v、Ep減小向而x、a增大(B)物體在從B點向O點運動過程中,v、Ek增大而x、F、Ep減小(C)當物體運動到平衡位置兩側(cè)的對稱點時,v、x、F、a、Ek、Ep的大小均相同(D)當物體運動到平衡位置兩側(cè)的對稱點時,v、x、F、a、Ek的大小均相同,但Ep的大小不同答案:BC(提示:簡諧運動具有各量關(guān)于平衡位置對稱、運動過程機械能守恒等特點,注意該題振子運動到某一位置的勢能等于重力勢能與彈性勢能之和).6.如圖所示是兩列相干波的干涉圖樣,實線表示波峰,虛線表示波谷,兩列波的振幅都為10cm,波速和波長分別為1m/s和0.2m,C點為AB連線的中點,則圖示時刻A、B兩點的豎直高度差為_cm,圖所示五點中振動加強的點是_,振動減弱的點是_,c點此時的振動方向_(選填”向上”或”向下),從圖示時刻再經(jīng)過0.65s時,C點的位移為_cm,O點經(jīng)過的路程_cm.答案:40,A、B、C,D、E,向下,-20,260(提示:利用疊加原理畫出各質(zhì)點從圖示時刻開始的振動圖像)7.現(xiàn)提供秒表、較長的細線、小鐵球等器材,請你沒計一個能實際操作的實驗,測出一棵大樹樹干的直徑d,簡要寫出方案,測得直徑的表達式,并注明你所用的符號的含義.答案:7.取細線長度等于樹干周長制作一個單擺,用秒表測出擺振動n次的時間t,則利用單擺周期公式可得樹干直徑橫向型8.一列橫波在x軸上傳播著,在t1=0和t2=0.005s時的波形曲線如圖所示.(1)由圖中讀出波的振幅和波長.(2)設(shè)周期大于(t2-t1),如果波向右傳,波速多大?如果波向左傳,波速又多大?(3)設(shè)周期小于(t2-t1.并且波速為6000m/s,求波的傳播方向.答案:(1)0.2m,8m(2)右傳:在t時間內(nèi)波傳播距離2m,波速為400m/s;左傳:在t時間內(nèi)波傳播距離6m,波速為1200m/s(3)由于tT,故若左傳,則;若右傳,則,且n1,由v=/T可得n值,計算結(jié)果右傳時n為非整數(shù),左傳時n為整數(shù),故該情況為左傳.9.在核物理中,研究核子與核子關(guān)聯(lián)的最有效途徑是”雙電荷交換反應”,這類反應的前半部分過程和下述力學模型類似,兩個小球A和B用輕質(zhì)彈簧相連,在光滑的水平直軌道上處于靜止狀態(tài),在它們左邊有一垂直于軌道的固定擋板P,右邊有一小球C沿軌道以速度v0向B球運動,如圖所示.C與B發(fā)生碰撞并立即結(jié)成一個整體D,在它們繼續(xù)向左運動的過程中,當彈簧長度變到最短時,長度突然被鎖定,不再改變,然后A球與擋板P發(fā)生碰撞,碰撞后A、B都靜止不動,A與P接觸而不粘連,過一段時間,彈簧突然解除鎖定(鎖定及解除鎖定均無機械能損失),已知A、B、C三球的質(zhì)量均為m.試求:(1)彈簧長度剛被鎖定后A球的速度.(2)在A球離開擋板P之后的運動過程中,彈簧的最大彈性勢能.(2000年全國高考試題)答案:(1)設(shè)B、C碰撞形成D時速度為v1,鎖定時速度為v2,P處解除鎖定并恢復原長時D的速度為v2,之后當彈簧為最大長度時又一次同速,此速度為v4,首次鎖定時彈簧最大彈性勢能為Ep1,A離開擋板后彈簧最大彈性勢能為Ep2,則有針對不同過方程:mv0=2mv1,2mv1=3mv2,;,2mv3=3mv4,可得v2=v0/3,v0,10.在水平光滑的細直角槽中嵌入兩個質(zhì)量相等的小物體A和B,如圖所示,它們之間用一長為L、質(zhì)量可以忽略的剛性細桿鉸接,鉸接處在A、B滑動時可自由轉(zhuǎn)動.已知當細桿與x軸的央角為0時,A有一個沿x軸負方向的速度vAO,試證明:(1)細桿中點C將作圓周蒯運動.(2)A、B各自作簡諧運動,且用L、0、vAO來表示兩物體的運動劇期T.答案:(1)設(shè)C點坐標為(xC、yC),xC2+yC2=L2/4,這說明C點的軌跡是一個半徑為L/2的圓(2)因為桿不可壓縮,所以vA和vB沿桿方向的分量應相等,即vAcos=vBsin,vA=vBtan.對A、B組成的系統(tǒng)來說機械能守恒(常數(shù)),其中vA=2vCx,vB=2vCy,故vC2=K(常數(shù)).C作勻速圓周運動,故A、B均為簡諧運動.由于,階梯訓練簡諧運動受迫振動雙基訓練1.作簡諧運動的物體每次通過平衡位置時().【0.5】(A)位移為零,動能為零(B)動能最大,勢能最小(C)速率最大,振動加速度為零(D)速率最大,回復力不一定為零答案:BC2.作簡諧運動的物體,當它每次經(jīng)過同一位置時,一定相同的物理量是().【0.5】(A)速度(B)位移(C)回復力(D)加速度答案:BCD3.作簡諧運動的物體,回復力和位移的關(guān)系圖是下圖所給四個圖像中的().【0.5】答案:D4.水平放置的彈簧振子先后以振幅A和2A振動,振子從左邊最大位移處運動到右邊最大位移處過程中的平均速度分別為v1和v2,則().【l】(A)v1=2v2(B)2v1=v2(C)(D)v1=v2答案:B5.如圖所示,在張緊的繩上掛了a、b、c、d四個單擺,四個單擺的擺長關(guān)系為lclb=ldla,先讓d擺擺動起來(擺角小超過5),則下列說法中正確的是().【1】(A)b擺發(fā)生振動,其余擺均不動(B)所有擺均以相同頻率振動(C)所有擺均以相同擺角振動(D)以上說法均不正確答案:B6.同一個彈簧振子從平衡位置被分別拉開5cm和2cm,松手后均作簡諧運動,則它們的振幅之比A1:A2=_,最大加速度之比a1:a2=_,振動周期之比T1:T2=_.【2】答案:5:2,5:2,1:17.兩個彈簧振子的勁度系數(shù)相同,振子質(zhì)量之比為2:1,它們的振幅相同,那么它們在振動過程中最大動能之比為_【1】答案:1:18.支持列車車廂的彈簧減振系統(tǒng),固有頻率是2Hz.若列車行駛在每根長12.5m的鋼軌連成的鐵道上,當運行速度是_m/s時.車廂振動得最厲害_【1】答案:259.把一個篩子用四根彈簧支起來,篩子上裝一個電動偏心輪,它的轉(zhuǎn)動會給篩子形成一個周期性的驅(qū)動力,這樣就做成了一個共振篩,篩子自由振動時每次全振動用時2s,在某電壓下電動偏心輪轉(zhuǎn)速為36r/min,若增大電壓可以使偏心輪轉(zhuǎn)速提高,增加篩子質(zhì)量,可以增大篩子的固有周期,那么,要使篩子的振幅變大,可采取的措施有(1)_、(2)_.【1】答案:(1)減小電壓(2)減小篩子質(zhì)量10.如圖所示,豎立在水平地面上的輕彈簧,下端與地面固定,將一個金屬球放置在彈簧頂端(球與彈簧不粘連),并用力向下壓球,使彈簧作彈性壓縮,穩(wěn)定后用細線把彈簧拴牢.燒斷細線,球?qū)⒈粡椘?脫離彈簧后能繼續(xù)向上運動.那么該球從細線被燒斷到剛脫離彈簧的這一運動過程中().(1998年北京會考試題)【3】(A)球所受合力的最大值不一定大于球的重力值(B)在某一階段內(nèi)球的動能減小而它的機械能增加(C)球剛脫離彈簧時的動能最大(D)球剛脫離彈簧時彈簧的彈性勢能最小答案:BD11.如圖所示,小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上,在從接觸到將彈簧壓縮到最短的過程中,下列敘述中正確的是().【3】(A)球的加速度的最大值,不一定大于重力加速度g(B)球所受彈力的最大值,一定大于其重力的2倍(C)小球的動能逐漸減小,而系統(tǒng)的機械能保持不變(D)系統(tǒng)的勢能先減少后增加答案:BD縱向應用12.如圖所示,有一脈沖波在a、b之間傳播,下列說法中,正確的有().【3】(A)如果傳播方向從a到b,則a、b之間各個質(zhì)點起始振動方向均朝上(B)如果傳播方向從a到b,則a、b之間各個質(zhì)點起始振動方向均朝下(C)a、b之間各個質(zhì)點起始振動速度為零(D)a、b之間各個質(zhì)點起始振動方向與波的傳播方向無關(guān)答案:B13.如圖所示,物體放在輕彈簧上,沿豎直方向在A、B之間作簡諧運動,今物體在A、B之間的D點和c點沿DC方向運動(D、C圖上未畫出)的過程中,彈簧的彈性勢能減少了3.0J,物體的重力勢能增加了1.0J,則在這段運動過程中().【4】(A) 物體經(jīng)過D點時的運動方向是指向平衡位置的(B) 物體的動能增加了4.0J(C) D點的位置一定在衡位置以上(D) 物體的運動方向可能是向下的答案:A14.如圖所示,平臺沿豎直方向作簡諧運動,一物體置于振動平臺上始終隨平臺振動.振動平臺位于_位置時,物體對平臺的壓力最大.【2】答案:最低點15.一個質(zhì)點在平衡位置O點的附近作簡諧運動,某時刻過O點后經(jīng)3s時間第一次經(jīng)過M點,再經(jīng)2s第二次經(jīng)過M點.該質(zhì)點再經(jīng)_第三:次經(jīng)過M點.若該質(zhì)點由O點出發(fā)后在20s內(nèi)經(jīng)過的路程是20cm,則質(zhì)點振動的振幅為_.【3】答案:t1=14s、t2=10/3s,A1=4cm、A2=4/3cm16.請你用能量的觀點簡要說明在物體作受迫振動時,當振動頻率等于策動力的頻率時其振幅最大.【3】答案:振動系統(tǒng)是一個開放系統(tǒng),與外界時刻進行著能量交換,當滿足上述條件時策動力對物體總是做正功,振幅不斷增大,直到它與摩擦和介質(zhì)阻力做的功相等時振幅不再增大17.如圖所示是某同學設(shè)計的測量物體質(zhì)量的裝置.其中P是光滑水平面,k是輕質(zhì)彈簧,N是質(zhì)量為M的帶夾子的金屬盒;Q是固定于盒邊緣的遮光片,利用它和光電計時器能測量金屬盒振動時的頻率.已知彈簧振子作簡諧運動時的周期丁T=2,其中m是振子的質(zhì)量,k是常數(shù).當空盒振動時,測得振動頻率為f1;把一物體夾在盒中,并使其振動時,測得頻率為f2.你認為這套裝置能測量物體的質(zhì)量嗎?如果不能,請說明理由;如果能,請求出被測物體的質(zhì)量.【3】答案:能測質(zhì)量,橫向拓展18.作簡諧運動的彈簧振子,其質(zhì)量為m,最大速率為v.下列說法中正確的是().【4】(A)從某時刻算起,在半個周期的時間內(nèi),彈力做的功一定為零(B)從某時刻算起,在半個周期的時間內(nèi),彈力做的功可能是0mv2之間的某個值(C)從某時刻算起,在半個周期的時間內(nèi),彈力的沖量大小一定為零(D)從某時刻算起,在半個周期的時間內(nèi),彈力的沖量大小可能是02mv間的某個值答案:AD19.如圖所示,一個彈簧振子在A、B兩點之間作簡諧運動,某時刻物體正經(jīng)過C點向上運動,速度大小為vC已知OC=a,物體的質(zhì)量為M振動周期為T,則從此時刻開始的半個周期內(nèi)().【4】(A)重力做功2mga(B)重力沖量為(C)回復力做功為零(D)回復力的沖量為2mvC答案:ABCD20.如圖所示,質(zhì)量分別為m、M的兩物塊用輕彈簧相連,其中M放在水平地面上,m處于豎直光滑的導軌內(nèi).今將m向下壓一段距離后放手,它就在導軌內(nèi)上下作簡諧運動,且m到達最高點時,M對地面的壓力剛好為零,試問:(1)m的最大加速度多大?(2)M對地面的最大壓力多大?【5】答案:(1)(2)2(m+M)g21.如圖所示是一個單擺的共振曲線,讀圖回答下列問題:(1)該單擺擺長多大?(2)共振時單擺振幅多大?(3)共振時擺球的最大加速度、最大速度多大?【6】答案:(1)1m(2)8cm(3)0.8m/s2,0.25m/s22.一長列火車因慣性駛向傾角為的小山坡,當列車速度減為零時,列車一部分在山上,如圖所示.試求列車從開始上山到停下(只是一瞬間)所經(jīng)歷的時間,已知列車全長為L,摩擦不計.【10】答案:23.如圖所示,如果沿地球的直徑挖一條隧道,求物體從此隧道一端自由釋放到達另一端所需的時間.設(shè)地球是一個密度均勻的球體,其半徑為R,不考慮阻力.【15】答案:t=單擺振動圖像雙基訓練1,在研究單擺的運動規(guī)律過程中,首先確定單擺的振動周期公式T=2的科學家是().【0.5】(A)伽利略(B)牛頓(C)開普勒(D)惠更斯答案:D2.在同一地點,兩個單擺的擺長之比為1:4,則它們的頻率之比為().【1】(A)1:4(B)1:2(C)4:l(D)2:l答案:D3.若單擺的擺長不變,擺球的質(zhì)量增加為原來的4倍,擺球經(jīng)過平衡位置時的速度減為原來的1/2,則單擺振動的().【0.5】(A)頻率不變,振幅不變(B)頻率改變,振幅變大(C)頻率改變,振幅不變(D)頻率不變,振幅變小答案:D4.單擺振動的回復力是().【0.5】(A)擺球所受的重力(B)擺球重力在垂直懸線方向上的分力(C)懸線對擺球的拉力(D)擺球所受重力和懸線對擺球拉力的合力答案:B5.已知在單擺a完成10次全振動的時間內(nèi),單擺b完成6次全振動,兩擺長之差為1.6m,則兩單擺擺長la與lb分別為().(2000年北京、安徽高考試題)【1】(A)la=2.5m,lbx=0.9m(B)la=0.9m,lb=2.5m(C)la=2.4m,lb=4.0m(D)la=4,0m,lb=2.4m答案:B6.一個單擺在空氣中振動,振幅越來越小,這表明().【l】(A)后一時刻擺球的位移一定小于前一時刻擺球的位移(B)后一時刻擺球的動能一定小于前一時刻擺球的動能(C)后一時刻擺球的勢能一定小于前一時刻擺球的勢能(D)后一時刻擺球的機械能一定小于前一時刻擺球的機械能答案:D7.一彈簧振子作簡諧運動,其振動圖像如圖所示,那么在()和()兩個時刻,振子的:速度相同;加速度相同;相對平衡位置的位移相同;振動的能量相同.以上選項中正確的是().【1】(A)(B)(C)(D)答案:A8.在一個單擺裝置中,擺動物體是一個裝滿水的空心小球,球的正下方開有一小孔,當擺開始以小角度擺動時,讓水從球中連續(xù)流出,直到流完為止,則此擺球的周期將().【2】(A)逐漸增大(B)逐漸減小(C)先增大后減小(D)先減小后增大答案:C9.利用單擺測定重力加速度的實驗中,若測得的g值偏小,可能的原因是().【2】(A)單擺振動過程中振幅有減小(B)測擺長時,僅測了擺線長度(C)測擺長時,將線長加了小球直徑(D)測周期時,把N次全振動誤記為N+l答案:Bl0.同地的甲、乙兩單擺,甲振動35次時間內(nèi)乙正好振動21次,若甲的擺長為45cm,則乙的擺長_cm.【2】答案:12511.某擺鐘的振動周期為2s(又稱秒擺),若此擺鐘走時準確,則一晝夜擺動_次.若此擺鐘一晝夜快了5min,則此鐘一晝夜擺動_次.【2】答案:43200,4335012.某次單擺擺動時間測定中,秒表的示數(shù)如圖所示,則t=_.【1】答案:1min39s13.如圖所示,A是半徑為R的光滑圓弧軌道的最低點,B、C為兩個小球(可視為質(zhì)點),將B放在A點正上方h處,將C放在離A點很近的軌道上,讓B、C同時從靜止開始釋放(不計空所阻力).正好在A點相遇,則h的高度最小是多少?【1】答案:縱向應用14.盛砂漏斗與懸線構(gòu)成砂擺在豎直平面擺動.其下方有一薄板垂直擺動平面勻速拉動,可畫出振動圖像,若砂擺有兩種不同擺長而薄板也分別以v1、v2兩種速度拉動,且v2=2v1,得到如圖所示的兩種圖像,則其振動周期丁.T1和T2的關(guān)系為().【4】(A)T2=T1(B)T2=2T1.(C)T2=4T1(D)T2=T1/4答案:A15.兩個質(zhì)量相等的彈性小球,分別掛在兩根不可伸長的細繩上,兩繩相互平行,重心在同一水平線上且相互接觸,如圖所示,第一球的擺長為L,第二球的擺長為4L.現(xiàn)將第一球拉開一個很小的角度后釋放并同時計時,在第一球擺動周期的2倍時間內(nèi),兩球的碰撞次數(shù)為().【2】(A)2次(B)3次(C)4次(D)5次答案:B16.兩個行星的質(zhì)量之比為P,半徑之比為Q,兩個相同的單擺分別置于兩個行星的表面,那么它們的振動周期之比為().【2】(A)PQ2(B)(C)(D)答案:D17.如圖所示,絕緣線長L,一可視為質(zhì)點的擺球帶正電并用該線懸于O點擺動,當擺球過豎直線OC時,便進入或離開一個勻強磁場,磁場方向垂直擺動平面.擺球沿ACB圓弧來回擺動且擺角小于5,下列說法中正確的是().【3】(A)A、B處于同一水平線上(B)球在A、B點時線的拉力大小不等(C)單擺的周期T=(D)單擺向左或向右運動經(jīng)過D點時線的拉力大小相等答案:AC18.有一星球其半徑為地球半徑的2倍,平均密度與地球相同,今把一臺在地球表面走時準確的擺鈄移到該星球表面,擺鐘的秒針走一圈的實際時間變?yōu)?).【4】(A)0.5min(B)(C)(D)2min答案:B19.有一臺擺鐘置于某地,擺長L=0.250m時每晝夜慢5min.若要使鐘走時準確,擺長應變?yōu)開m(其擺動視為單擺的小角擺動).【3】答案:0.24820.升降機中有一單擺,若當它隨升降機勻速上升時,它的擺動周期是2s;則當它隨升降機以g/2的加速度減速上升時,周期是_s;當它隨升降機以g/2的加速度加速上升時,周期是_s.【3】答案:2,21.在用單擺測重力加速度的實驗中,從下列器材中選用最合適的(填寫器材代號)_.【2】(A)小鐵球(B)小塑料球(C)30cm長的擺線(D)100cm長的擺線(E)150cm長的擺線(F)手表(G)秒表(H)米尺(I)鐵架臺答案:ADGHI橫向拓展22.有一掛鐘,在北京走時準確,小心地移到廣州后,每晝夜相差n(s),那么廣州與北京兩地的重力加速度之比為_.【3】答案:(86400-n)2:86400223.一塊涂有碳黑的玻璃板質(zhì)量為2,在拉力F作用下由靜止開始豎直向上作勻變速直線運動,一個裝有水平振針的振動頻率為5Hz的同定電動音叉在玻璃板上畫出了如圖所示的曲線,測得OA=1cm,OB=4cm,OC=9cm,則外力F=_N.【3】答案:2424.一單擺擺長為l,擺線離開平衡位置的最大夾角為,擺球質(zhì)量為m,當擺球從最大位移處運動到平衡位置的過程中,重力做功為_,合外力沖量的大小為_.【4】答案:Mgl(1-cos),25.圖中各擺中線的長度都已知,擺球視為質(zhì)點,且均作小角擺動.求它們的周期.【8】Ta=_;Tb=_;Tc=_;Td=_;Te=_;Tf=_.答案:,26.秒擺擺球質(zhì)量為0.2,它振動到最大位移時距最低點的高度為0.4m,當它完成10次全振動回到最大位移時,因有阻力作用,距最低點的高度變?yōu)?.3m.如果每振動10次給它補充一次能量,使擺球同到原高度,那么1min內(nèi)總共應補充多少能量(g取10m/s2)?【3】答案:0.6J27.如圖為一列橫波在f時刻的波形圖,此時a質(zhì)點向上運動的波速v=10m/s.(1)此時開始經(jīng)過5s時,質(zhì)點b、c的位移為多少?(2)將此時刻經(jīng)過4.9s時的波形畫在網(wǎng)上.(3)取t時刻為時間的起點,分別作出a、b,c三點的振動圖像.【5】答案:(1)+10cm,0(2)圖略(3)圖略28.某行星的平均密度為地球的一半,今把一單擺從地球移到該行星上,其振動周期變?yōu)樵诘厍蛏系?倍,已知地球半徑為R,求該行星的半徑.【4】答案:r=R/229.某地有一臺擺長可調(diào)的擺鐘,擺長為L1時在一段標準時間內(nèi)快a(min),若擺長改為L2時,在同一標準時間內(nèi)慢b(min),為使其走時準確,擺長應調(diào)到多長?【7】答案:30.如圖所示,一個質(zhì)量為m、電阻為R的金屬小圓環(huán),用一根長為L的絕緣細繩懸掛于O點,離O點下方L/2處有一寬度為L/4的垂直紙面向里的勻強磁場區(qū)域,現(xiàn)使圓環(huán)從與懸點O等高位置A處由靜止釋放,下擺中金屬環(huán)所在平面始終垂直磁場,則金屬環(huán)在整個過程中產(chǎn)生多少焦耳熱?【6】答案:31.有一水平軌道AB,在B點處與半徑為300m的光滑弧形軌道BC相切,一質(zhì)量為0.99的木塊靜止于B處,現(xiàn)有一顆質(zhì)量為10g的子彈以500m/s的水平速度從左邊射入木塊且未穿出,如圖所示.已知木塊與該水平軌道AB間的動摩擦因數(shù)=0.5,g取10m/s2.,試問子彈射入木塊后,木塊需經(jīng)多長時間停止運動(cos5=0.996)?【6】答案:(1+)s32.現(xiàn)有一根十幾米長的不可伸長的細繩,下系一鐵球,從六樓窗口懸掛下垂,給你一只秒表和量程為50cm的刻度尺,請設(shè)計一個測重力加速度的實驗方案.列出需要測量的物理量符號及計算重力加速度的表達式(不準許用米尺一段段測量細繩的長度).【6】答案:,式中l(wèi)為兩次擺長之差,其值須在刻度尺量程內(nèi),T0、T1為兩種擺長下單擺的周期33.一登山運動員攀登一座高山,他想同時估測這座山的高度,身邊可用的只有一條不太長的細線,請你給他想想辦法.【8】答案:地上取一小石子制一單擺,利用人體脈搏作計時器,分別在山下和山上測它的周期,R,n1為山下t時間內(nèi)的振動次數(shù),n2為山上相同時間內(nèi)的振動次數(shù),R為地球半徑34.如圖所示是一種記錄地震相關(guān)情況的裝置,有一質(zhì)量為m的球固定在邊長為l、質(zhì)量可忽略不計的等邊三角形的頂點A上,它的對邊BC跟豎直線成夾角,球可繞固定軸BC擺動,求擺球作微小擺動時的周期.【10】答案:35.如圖所示,用三根豎直的長度相同且不可伸長的細輕繩將一個細圓環(huán)水平懸掛,環(huán)上拴繩點彼此距離相等.現(xiàn)借助一些重量不計的輻條,將一與環(huán)等質(zhì)量的重物固定于環(huán)心處,試求環(huán)的微小扭轉(zhuǎn)振動周期變化了幾倍?【10】答案:機械波波的圖像雙基訓練1.下列關(guān)于波的圖像和振動圖像正確的是().【0.5】(A)波的圖像表示某一時刻某質(zhì)點的位移(B)振動圖像表示某一質(zhì)點在各個時刻的位移(C)波的圖像表示各個時刻各個質(zhì)點的位移(D)振動圖像表示某一質(zhì)點在某一時刻的位移答案:B2.下列關(guān)于波長的說法正確的是().【1】(A)在振動過程中對平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點間的距離(B)波峰與波峰間的距離或波谷與波谷間的距離(C)一個周期內(nèi)振動傳播的距離(D)一個正弦波形的曲線長答案:C3.在一列橫波的傳播方向上,某時刻有兩個質(zhì)點的位移相同,且不等于零,則這兩個質(zhì)點的間距可能().【1】(A)小于半個波長(B)等于半個波長(C)大于半個波長且小于波長(D)等于波長答案:ACD4.下列關(guān)于波的說法中正確的是().【1】(A)機械波中各質(zhì)點振動的頻率與波源的振動頻率相同(B)在機械波傳播的過程中,機械能一定守恒(C)有機械波一定有振動,有振動也一定有機械波(D)聲波是縱波答案:AD5.已知地震波的縱波波速為v1=5km/s,橫波波速為v2=3km/s,震中到某地縱波比橫波早到達,時間差t=20s,則該地距震中的距離為_km.【1】答案:1506.石塊落入水中,激起水波使浮在湖面上的小木塊在4s內(nèi)振動了8次,當小木塊剛開始第7次振動時,與小木塊相距20m的樹葉恰好開始振動,由此可知,水波的波長為_m,波速的大小為_m/s.【1】答案:10/3,20/3縱向應用7.如圖所示,a、b、c、k為彈性介質(zhì)中相鄰間隔都相等的質(zhì)點,a點先開始向上作簡諧運動,振幅為3cm,周期為0.2s.在波的傳播方向上,后一質(zhì)點比前一質(zhì)點遲0.05s開始振動,a開始振動后0.6s時,x軸上距a點2.4m的某質(zhì)點第一次開始振動,那么這列波的傳播速度和0.6s內(nèi)質(zhì)點k通過的路程分別為().【3】(A)4m/s,6cm(B)4m/s,12cm(C)4m/s,48cm(D)12m/s,6cm答案:A8.如圖所示分別為一列橫波在某一時刻的圖像和在x=6m處的質(zhì)點從該時刻開始計時的振動圖像,則這列波().【3】(A)沿x軸的正方向傳播(B)沿x軸的負方向傳播(C)波速為100m/s(D)波速為2.5m/s答案:BC9.如圖所示為一列沿x軸正方向傳播、頻率為50Hz的簡諧橫波在t=0時刻的波形,此時P點恰好開始振動.已知波源的平衡位置在O點,P、Q兩質(zhì)點平衡位置坐標分別為P(12,0)、Q(56,0),則().【4】(A)波源剛開始振動時的運動方向沿y方向(B)這列波的波速為600m/s(C)當t=0).11s時,Q點剛開始振動(D)Q點剛開始振動時,P點恰位于波谷答案:C10.一列波沿繩子傳播時、繩上有相距3m的P點和Q點,它們的振動圖線如圖所示.其中實線為P點的圖線,虛線為Q點的圖線,則該列波的波長和波速的可能值為().【2】(A)6m,30m/s(B)6m,12m/s(C)2m,12m/s(D)2m,10m/s答案:A11.如圖所示為一列向某方向傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖,在波的傳播方向上有一質(zhì)點P在該時刻的振動方向如圖.由圖可知().【2】(A) 波向右傳播(B) 波向左傳播(C) P點在該時刻前1/4周期時和后3/4周期時運動情況相同(D) P點在該時刻前1/4周期時和后1/4周期時運動情況相反答案:BCD12.一列橫波以10m/s的波速沿水平方向向右傳播,某時刻的波形圖如圖中的實線所示,經(jīng)過時間后波形如圖中虛線所示,由此可知t的可能值是().【3】(A)0.3,s(B)0.5s(C)0.6s(D)0.7s答案:B13.一列橫波沿x軸的負向傳播,波速為6m/s,當位于x1,x1=3cm的A質(zhì)點恰好在平衡位置日向上振動時,位于x2=6cm的B質(zhì)點正處于x軸下方最大位移處,求出此波的波長表達式及最小頻率值.【4】答案:m(n=0,1,2,),150Hz14.如圖是一列向右傳播的橫波,波速為0.4m/s,M點的橫坐標x=10m,圖示時刻波傳到N點,現(xiàn)從圖示時刻開始計時,問:(1)經(jīng)過多長時間,M點第二次到達波谷?(2)這段時間里,N點經(jīng)過的路程為多少?【4】答案:(1)29s(2)145cm15.繩上有一列正弦橫波沿x軸傳播,如圖所示.a、b是繩子上的兩點,它們在x軸方向上的距離小于一個波長,當a點運動到最低點時,b點恰好經(jīng)過平衡位置向上運動,試在a、b之間畫出兩個波形分別表示:(1)沿x軸正方向傳播的波.(2)沿x軸負方向傳播的波.答案:略橫向拓展16.一列橫波沿直線ab,向右傳播,ab=2m,a、b兩點的振動情況如圖所示,下列說法中正確的是().【5】(A)波速可能是2/43m/s(B)波長可能是8/3m(C)波速可能大于2/3m/s(D)波長可能大于8/3m答案:CD17.機械橫波在某時刻的波形圖如圖實線所示,已知波的傳播速度大小為1m/s.經(jīng)過一段t后,波形變成圖中虛線所示,則t的可能值為().【4】(A)1s(B)3s(C)5s(D)7s答案:ABCD18.在波的傳播直線上有兩個介質(zhì)質(zhì)點A、B,它們相距60cm,當A質(zhì)點在平衡位置處向上振動時,B質(zhì)點處于波谷位置.若波速的大小為24m/s,則波的頻率可能值是().【6】(A)30Hz(B)410Hz(C)400Hz(D)490Hz答案:ABD19一根張緊的水平彈性長繩的a、b兩點相距14.0m,b點在a點的右方,當一列簡諧波沿此長繩向右傳播時,若a點的位移達到正極大時,b點的位移恰為零,且向下運動.經(jīng)過1.00s后,a點的位移為零,且向下運動,而b點的位移恰達到負極大.則這簡諧波的波速可能等于().【7】(A)4.67m/s(B)6m/s(C)10m/s(D)14m/s答案:AC20.如圖所示,實線是一列簡諧橫波在t1時刻的波形圖,虛線是在t2=(t10.2)s的波形圖.(1)若波速為35m/s,求質(zhì)點M在t1.時刻的振動方向.(2)在t1到t2的時間內(nèi),如果M通過的路程為1m,那么波的傳播方向怎樣?波速多大?【5】答案:(1)向下(2)右傳,5m/s21.一列橫波沿一直線傳播,某一時刻直線上相距為d,的A、B兩質(zhì)點均處在平衡位置,且A、B之間僅有一個波峰.若經(jīng)過時間t質(zhì)點B第一次到達波峰位置,則這列波可能的波速值多大?【l0】答案:22.如圖所示,質(zhì)量為m的一系列小物塊用勁度系數(shù)為k的小彈簧等間隔(間隔為d)地連接成一排,當左端物塊作圓頻率為的左右簡諧運動時,此振動將自左向右傳播,使各物塊作相同頻率、同幅度的振動,求傳播速度(設(shè)).答案:d干涉衍射聲波雙基訓練1.一列聲波從空氣傳入水中,已知水中聲速較大,則().【0.5】(A)聲波頻率不變,波長變小(B)聲波頻率不變,波長變大(C)聲波頻率變小,波長變大(D)聲波頻率變大,波長不變答案:B2.障礙物的大小為10cm.則下列各種波長中的波能出現(xiàn)最明顯的衍射現(xiàn)象的波長是().【0.5】(A)5cm(B)10cm(C)15cm(D)20cm答案:D3.一位男學生發(fā)聲時,其聲音響而聲調(diào)低,這說明他聲帶振動的().【0.5】(A)振幅小,頻率大(B)振幅大,頻率小(C)振幅小,泛音多(D)振幅大,泛音多答案:B4.按照相同的曲譜分別演奏鋼琴和小提琴,我們?nèi)阅軌騾^(qū)別出鋼琴聲和小提琴聲,這是因為它們的().【0.5】(A)音品不同(B)音調(diào)不同(C