機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波試題附答案全解

1、專題十九、機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波1.如圖，t=0時(shí)刻，波源在坐標(biāo)原點(diǎn)從平衡位置沿y軸正方向開始振動(dòng)，振動(dòng)周期為0.4s，在同一均勻介質(zhì)中形成沿x軸正、負(fù)兩方向傳播的簡諧橫波。下圖中能夠正確表示t=0.6時(shí)波形的圖是答案：C 解析：波源振動(dòng)在同一均勻介質(zhì)中形成沿x軸正、負(fù)兩方向傳播的簡諧橫波。t=0.6時(shí)沿x軸正、負(fù)兩方向各傳播1.5個(gè)波長，能夠正確表示t=0.6時(shí)波形的圖是C。2做簡諧振動(dòng)的物體，當(dāng)它每次經(jīng)過同一位置時(shí)，可能不同的物理量是(A)位移(B)速度(C)加速度(D)回復(fù)力答案：B 解析：做簡諧振動(dòng)的物體，當(dāng)它每次經(jīng)過同一位置時(shí)，位移相同，加速度相同，位移相同，可能不同的物理量是速度，選項(xiàng)B正

2、確。3一列橫波沿水平繩傳播，繩的一端在t0時(shí)開始做周期為T的簡諧運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t(TtT)，繩上某點(diǎn)位于平衡位置上方的最大位移處。則在2t時(shí)，該點(diǎn)位于平衡位置的(A)上方，且向上運(yùn)動(dòng)(B)上方，且向下運(yùn)動(dòng)(C)下方，且向上運(yùn)動(dòng)(D)下方，且向下運(yùn)動(dòng)答案：B 解析：由于再經(jīng)過T時(shí)間，該點(diǎn)才能位于平衡位置上方的最大位移處，所以在2t時(shí)，該點(diǎn)位于平衡位置的上方，且向上運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確。4在學(xué)校運(yùn)動(dòng)場上50 m直跑道的兩端，分別安裝了由同一信號(hào)發(fā)生器帶動(dòng)的兩個(gè)相同的揚(yáng)聲器。兩個(gè)揚(yáng)聲器連續(xù)發(fā)出波長為5 m的聲波。一同學(xué)從該跑道的中點(diǎn)出發(fā)，向某一端點(diǎn)緩慢行進(jìn)10 m。在此過程中，他聽到揚(yáng)聲器聲音由強(qiáng)變?nèi)醯?/p>

3、次數(shù)為（ ）A2 B4 C6 D8答案：B 解析：向某一端點(diǎn)每緩慢行進(jìn)2.5m，他距離兩波源的路程差為5m，聽到揚(yáng)聲器聲音強(qiáng)，緩慢行進(jìn)10 m，他聽到揚(yáng)聲器聲音由強(qiáng)變?nèi)醯拇螖?shù)為4次，選項(xiàng)B正確。5. 如圖，a. b, c. d是均勻媒質(zhì)中x軸上的四個(gè)質(zhì)點(diǎn).相鄰兩點(diǎn)的間距依次為2m、4m和6m一列簡諧橫波以2m/s的波速沿x軸正向傳播，在t=0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a處，質(zhì)點(diǎn)a由平衡位置開始豎直向下運(yùn)動(dòng)，t=3s時(shí)a第一次到達(dá)最高點(diǎn)。下列說法正確的是 (填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)I個(gè)得3分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分。每選錯(cuò)I個(gè)扣3分，最低得分為0分)A在t=6s時(shí)刻波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)d處B在t=5s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c

4、恰好到達(dá)最高點(diǎn)C.質(zhì)點(diǎn)b開始振動(dòng)后，其振動(dòng)周期為4sD.在4st6s的時(shí)間間隔內(nèi)質(zhì)點(diǎn)c向上運(yùn)動(dòng)E.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)d向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b一定向上運(yùn)動(dòng)答案：ACD解析：根據(jù)題述“在t=0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a處，質(zhì)點(diǎn)a由平衡位置開始豎直向下運(yùn)動(dòng)，t=3s時(shí)a第一次到達(dá)最高點(diǎn)”可知周期為T=4s。波長=vT=24m=8m。在t=6s時(shí)刻波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)d處，選項(xiàng)A正確。在t=3s時(shí)刻波傳播到質(zhì)點(diǎn)C，在t=5s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c恰好回到平衡位置，在t=6s時(shí)刻到達(dá)最高點(diǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。質(zhì)點(diǎn)b開始振動(dòng)后，其振動(dòng)周期為4s，選項(xiàng)C正確。在4st”、“ ”、“ ”或 “=”），34.（1）(3分) (2分)【命題意圖】本題考查彈簧振子的

5、機(jī)械振動(dòng)及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，意在考查考生靈活應(yīng)用知識(shí)分析問題的能力?！窘忸}思路】小球通過平衡位置時(shí)彈性勢能為零，動(dòng)能最大。向右通過平衡位置，a由于受到彈簧彈力做減速運(yùn)動(dòng)，b做勻速運(yùn)動(dòng)。小物塊a與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能小于原來系統(tǒng)，所以小物塊a的振幅減小，AA0，周期減小， TT0?！究焖俳忸}】根據(jù)系統(tǒng)能量減小得到振幅減小，根據(jù)振子質(zhì)量減小可知加速度增大，周期減小，從而快速解題。10.根據(jù)單擺周期公式，可以通過實(shí)驗(yàn)測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取Ｈ鐖D1所示，將細(xì)線的上端固定在鐵架臺(tái)上，下端系一小鋼球，就做成了單擺。（1） 用游標(biāo)卡尺測量小鋼球直徑，求數(shù)如圖2所示，讀數(shù)為_mm。（2） 以下是實(shí)驗(yàn)過程中的一些做法

6、，其中正確的有_。a.擺線要選擇細(xì)些的、伸縮性小些的，并且盡可能長一些b.擺球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的c.為了使擺的周期大一些，以方便測量，開始時(shí)拉開擺球，使擺線相距平衡位置有較大的角度d.拉開擺球，使擺線偏離平衡位置大于5度，在釋放擺球的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)擺球回到開始位置時(shí)停止計(jì)時(shí)，此時(shí)間間隔t即為單擺周期Te.拉開擺球，使擺線偏離平衡位置不大于5度，釋放擺球，當(dāng)擺球振動(dòng)穩(wěn)定后，從平衡位置開始計(jì)時(shí)，記下擺球做50次全振動(dòng)所用的時(shí)間t，則單擺周期 【答案】18.6mm abe 【 解析】（1）根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)：18mm+0.16mm=18.6mm；（2）abe擺線要選擇細(xì)

7、些可減小阻力；伸縮性小些的，保證擺長不變；并且盡可能長一些，在合適的振幅下，擺角小。所以擺線要選擇細(xì)些的、伸縮性小些的，并且盡可能長一些，選項(xiàng)a正確。擺球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的，可減小空氣阻力的影響，選項(xiàng)b正確。為了使擺的周期大一些，以方便測量，可增大擺長。開始時(shí)拉開擺球，使擺線相距平衡位置有較大的角度，可能導(dǎo)致擺角大于10，使誤差增大，選項(xiàng)c錯(cuò)誤。拉開擺球，使擺線偏離平衡位置小于5度，在擺球通過平衡位置的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，測量單擺運(yùn)動(dòng)50個(gè)周期的時(shí)間t，則單擺周期T=t/50，選項(xiàng)d錯(cuò)誤e正確。11 . 一列沿x軸正方向傳播的簡諧機(jī)械橫波，波速為4m/s。某時(shí)刻波形如圖所示，下列說法正確的

8、是A 這列波的振幅為4cmB 這列波的周期為1sC 此時(shí)x=4m處質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)D 此時(shí)x=4m處質(zhì)點(diǎn)的加速度為0答案：D解析：這列波的振幅為2cm，波長=8cm，這列波的周期為T=/v=2s，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤。此時(shí)x=4m處質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，加速度為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤D正確。12圖1是一列簡諧橫波在t=1.25s時(shí)的波形圖，已知c位置的質(zhì)點(diǎn)比a位置的晚0.5s起振。則圖2所示振動(dòng)圖像對(duì)應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)可能位于ABCD 12.D 解析：根據(jù)題述“C位置的質(zhì)點(diǎn)比a位置的晚0.5s起振”可知波動(dòng)周期為1s，波沿x軸正方向傳播。畫出t=0時(shí)的波形圖如圖。則圖2所示振動(dòng)圖像對(duì)應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)可能位于，選項(xiàng)D正確。1

9、3如圖甲所示，在某一均勻介質(zhì)中，AB是振動(dòng)情況完全相同的兩個(gè)波源，其簡諧運(yùn)動(dòng)表達(dá)式均為x=0.1sin(20t)m，介質(zhì)中P點(diǎn)與A、B兩波源間的距離分別為4m和5m。兩波源形成的簡諧橫波分別沿AP、BP方向傳播，波速都是10m/s。求簡諧橫波的波長。P點(diǎn)的振動(dòng) （填寫“加強(qiáng)”或“減弱”）（2）解析：設(shè)簡諧橫波的波速為v，波長為，周期為T，由題意知T=0.1s， 由波速公式v=/T，代入數(shù)據(jù)得：=1m。加強(qiáng)。14.如圖所示，質(zhì)量為M傾角為的斜面體（斜面光滑且足夠長）放在粗糙的水平地面上，底部與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，斜面頂端與勁度系數(shù)為k、自然長度為L的輕質(zhì)彈簧相連，彈簧的另一端連接著質(zhì)量為m的物塊

10、。壓縮彈簧使其長度為3L/4時(shí)將物塊由靜止開始釋放，且物塊在以后的運(yùn)動(dòng)中，斜面體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。重力加速度為g。（1）求物塊處于平衡位置時(shí)彈簧的長度；（2）選物塊的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿斜面向下為正方向建立坐標(biāo)軸，用x表示物塊相對(duì)于平衡位置的位移，證明物塊做簡諧運(yùn)動(dòng)；（3）求彈簧的最大伸長量；（4）為使斜面始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，動(dòng)摩擦因數(shù)應(yīng)滿足什么條件（假設(shè)滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力）？【 解析】(1) 設(shè)物塊在斜面上平衡時(shí),彈簧伸長量為L,有mgsin-kL=0,得：L=,此時(shí)彈簧的長度為L+L=L+。.（2）當(dāng)物塊位移為x時(shí)，彈簧伸長量為x+L，物塊所受合力為F合=mgsin-k(x+L)聯(lián)立以上各式解得F合=-kx，可知物塊做簡諧運(yùn)動(dòng)。 (3)物塊做簡諧振動(dòng)的振幅為,由對(duì)稱性可知,最大伸長量為,（4）設(shè)物塊位移x為正，則斜面體受力情況如圖所示。由