7.機(jī)械振動機(jī)械波(高二).doc

七、機(jī)械振動機(jī)械波水平預(yù)測雙基型1.簡諧運(yùn)動屬于下列運(yùn)動中的().(A)勻速直線運(yùn)動(B)勻加速直線運(yùn)動(C)勻變速直線運(yùn)動(D)非勻變速直線運(yùn)動答案:D(提示:作簡諧運(yùn)動物體的同復(fù)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(jī)械波在介質(zhì)中傳播時,下列說法中正確的是().(A)各質(zhì)點(diǎn)都在各自的平衡位置附近振動(B)相鄰質(zhì)點(diǎn)間必自相互作用力(C)前一質(zhì)點(diǎn)的振動帶動相鄰后一質(zhì)點(diǎn)的振動,后一質(zhì)點(diǎn)的振動必定落后于前一質(zhì)點(diǎn)(D)各質(zhì)點(diǎn)也隨波的傳播而遷移答案:ABC(提示:機(jī)械波的形成實(shí)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(diǎn)A、D的振幅相等(B)在該時劃質(zhì)點(diǎn)B、E的速度大小和方向相同(C)在該時刻質(zhì)點(diǎn)C、F的加速度為零(D)在該時刻質(zhì)點(diǎn)D正向下運(yùn)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(diǎn)運(yùn)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(yùn)動,其中O點(diǎn)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(yùn)動到某一位置的速度、位移、回復(fù)力、加速度、動能和勢能,則().(A)物體在從O點(diǎn)向A點(diǎn)運(yùn)動過程中,v、Ep減小向而x、a增大(B)物體在從B點(diǎn)向O點(diǎn)運(yùn)動過程中,v、Ek增大而x、F、Ep減小(C)當(dāng)物體運(yùn)動到平衡位置兩側(cè)的對稱點(diǎn)時,v、x、F、a、Ek、Ep的大小均相同(D)當(dāng)物體運(yùn)動到平衡位置兩側(cè)的對稱點(diǎn)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(yùn)動具有各量關(guān)于平衡位置對稱、運(yùn)動過程機(jī)械能守恒等特點(diǎn),注意該題振子運(yùn)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(shí)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(diǎn)為AB連線的中點(diǎn),則圖示時刻A、B兩點(diǎn)的豎直高度差為_cm,圖所示五點(diǎn)中振動加強(qiáng)的點(diǎn)是_,振動減弱的點(diǎn)是_,c點(diǎn)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(diǎn)的位移為_cm,O點(diǎn)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(diǎn)從圖示時刻開始的振動圖像)7.現(xiàn)提供秒表、較長的細(xì)線、小鐵球等器材,請你沒計一個能實(shí)際操作的實(shí)驗(yàn),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(dá)式,并注明你所用的符號的含義.答案:7.取細(xì)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(yīng)”,這類反應(yīng)的前半部分過程和下述力學(xué)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?fàn)顟B(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(yùn)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(yùn)動的過程中,當(dāng)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(jī)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(yùn)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(fù)原長時D的速度為v2,之后當(dāng)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(xì)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(xì)桿鉸接,鉸接處在A、B滑動時可自由轉(zhuǎn)動.已知當(dāng)細(xì)桿與x軸的央角為0時,A有一個沿x軸負(fù)方向的速度vAO,試證明:(1)細(xì)桿中點(diǎn)C將作圓周蒯運(yùn)動.(2)A、B各自作簡諧運(yùn)動,且用L、0、vAO來表示兩物體的運(yùn)動劇期T.答案:(1)設(shè)C點(diǎn)坐標(biāo)為(xC、yC),xC2+yC2=L2/4,這說明C點(diǎn)的軌跡是一個半徑為L/2的圓(2)因?yàn)闂U不可壓縮,所以vA和vB沿桿方向的分量應(yīng)相等,即vAcos=vBsin,vA=vBtan.對A、B組成的系統(tǒng)來說機(jī)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(yùn)動,故A、B均為簡諧運(yùn)動.由于,階梯訓(xùn)練簡諧運(yùn)動受迫振動雙基訓(xùn)練1.作簡諧運(yùn)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(fù)力不一定為零答案:BC2.作簡諧運(yùn)動的物體,當(dāng)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(fù)力(D)加速度答案:BCD3.作簡諧運(yùn)動的物體,回復(fù)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(yùn)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(yùn)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(dāng)運(yùn)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(xì)線把彈簧拴牢.燒斷細(xì)線,球?qū)⒈粡椘?脫離彈簧后能繼續(xù)向上運(yùn)動.那么該球從細(xì)線被燒斷到剛脫離彈簧的這一運(yùn)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(jī)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(jī)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(yīng)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(diǎn)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(diǎn)起始振動方向均朝下(C)a、b之間各個質(zhì)點(diǎn)起始振動速度為零(D)a、b之間各個質(zhì)點(diǎn)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(yùn)動,今物體在A、B之間的D點(diǎn)和c點(diǎn)沿DC方向運(yùn)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(yùn)動過程中().【4】(A) 物體經(jīng)過D點(diǎn)時的運(yùn)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(diǎn)的位置一定在衡位置以上(D) 物體的運(yùn)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(yùn)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(diǎn)15.一個質(zhì)點(diǎn)在平衡位置O點(diǎn)的附近作簡諧運(yùn)動,某時刻過O點(diǎn)后經(jīng)3s時間第一次經(jīng)過M點(diǎn),再經(jīng)2s第二次經(jīng)過M點(diǎn).該質(zhì)點(diǎn)再經(jīng)_第三:次經(jīng)過M點(diǎn).若該質(zhì)點(diǎn)由O點(diǎn)出發(fā)后在20s內(nèi)經(jīng)過的路程是20cm,則質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)簡要說明在物體作受迫振動時,當(dāng)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(jìn)行著能量交換,當(dāng)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(xué)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(yùn)動時的周期丁T=2,其中m是振子的質(zhì)量,k是常數(shù).當(dāng)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(rèn)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(yùn)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(diǎn)之間作簡諧運(yùn)動,某時刻物體正經(jīng)過C點(diǎn)向上運(yùn)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(fù)力做功為零(D)回復(fù)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(dǎo)軌內(nèi).今將m向下壓一段距離后放手,它就在導(dǎo)軌內(nèi)上下作簡諧運(yùn)動,且m到達(dá)最高點(diǎn)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(dāng)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(dá)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(xùn)練1,在研究單擺的運(yùn)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(xué)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(diǎn),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(fù)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(jī)械能一定小于前一時刻擺球的機(jī)械能答案:D7.一彈簧振子作簡諧運(yùn)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(xiàng)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(dāng)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(shí)驗(yàn)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(zhǔn)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(diǎn),B、C為兩個小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),將B放在A點(diǎn)正上方h處,將C放在離A點(diǎn)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(diǎn)相遇,則h的高度最小是多少?【1】答案:縱向應(yīng)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(xì)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(diǎn)的擺球帶正電并用該線懸于O點(diǎn)擺動,當(dāng)擺球過豎直線OC時,便進(jìn)入或離開一個勻強(qiáng)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(diǎn)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(yùn)動經(jīng)過D點(diǎn)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(zhǔn)確的擺鈄移到該星球表面,擺鐘的秒針走一圈的實(shí)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(zhǔn)確,擺長應(yīng)變?yōu)開m(其擺動視為單擺的小角擺動).【3】答案:0.24820.升降機(jī)中有一單擺,若當(dāng)它隨升降機(jī)勻速上升時,它的擺動周期是2s;則當(dāng)它隨升降機(jī)以g/2的加速度減速上升時,周期是_s;當(dāng)它隨升降機(jī)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(shí)驗(yàn)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(zhǔn)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(yùn)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(dāng)擺球從最大位移處運(yùn)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(diǎn),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(diǎn)的高度為0.4m,當(dāng)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(diǎn)的高度變?yōu)?.3m.如果每振動10次給它補(bǔ)充一次能量,使擺球同到原高度,那么1min內(nèi)總共應(yīng)補(bǔ)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(diǎn)向上運(yùn)動的波速v=10m/s.(1)此時開始經(jīng)過5s時,質(zhì)點(diǎn)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(diǎn),分別作出a、b,c三點(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)時間內(nèi)快a(min),若擺長改為L2時,在同一標(biāo)準(zhǔn)時間內(nèi)慢b(min),為使其走時準(zhǔn)確,擺長應(yīng)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(xì)繩懸掛于O點(diǎn),離O點(diǎn)下方L/2處有一寬度為L/4的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,現(xiàn)使圓環(huán)從與懸點(diǎn)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(diǎn)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(yùn)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(xì)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(shí)驗(yàn)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(dá)式(不準(zhǔn)許用米尺一段段測量細(xì)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(yùn)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(xì)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(diǎn)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(xì)輕繩將一個細(xì)圓環(huán)水平懸掛,環(huán)上拴繩點(diǎn)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(jī)械波波的圖像雙基訓(xùn)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(diǎn)的位移(B)振動圖像表示某一質(zhì)點(diǎn)在各個時刻的位移(C)波的圖像表示各個時刻各個質(zhì)點(diǎn)的位移(D)振動圖像表示某一質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)的位移相同,且不等于零,則這兩個質(zhì)點(diǎn)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(jī)械波中各質(zhì)點(diǎn)振動的頻率與波源的振動頻率相同(B)在機(jī)械波傳播的過程中,機(jī)械能一定守恒(C)有機(jī)械波一定有振動,有振動也一定有機(jī)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(dá),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(dāng)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(yīng)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(diǎn),a點(diǎn)先開始向上作簡諧運(yùn)動,振幅為3cm,周期為0.2s.在波的傳播方向上,后一質(zhì)點(diǎn)比前一質(zhì)點(diǎn)遲0.05s開始振動,a開始振動后0.6s時,x軸上距a點(diǎn)2.4m的某質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(fù)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(diǎn)恰好開始振動.已知波源的平衡位置在O點(diǎn),P、Q兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置坐標(biāo)分別為P(12,0)、Q(56,0),則().【4】(A)波源剛開始振動時的運(yùn)動方向沿y方向(B)這列波的波速為600m/s(C)當(dāng)t=0).11s時,Q點(diǎn)剛開始振動(D)Q點(diǎn)剛開始振動時,P點(diǎn)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(diǎn)和Q點(diǎn),它們的振動圖線如圖所示.其中實(shí)線為P點(diǎn)的圖線,虛線為Q點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)在該時刻前1/4周期時和后3/4周期時運(yùn)動情況相同(D) P點(diǎn)在該時刻前1/4周期時和后1/4周期時運(yùn)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(shí)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(fù)向傳播,波速為6m/s,當(dāng)位于x1,x1=3cm的A質(zhì)點(diǎn)恰好在平衡位置日向上振動時,位于x2=6cm的B質(zhì)點(diǎn)正處于x軸下方最大位移處,求出此波的波長表達(dá)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(diǎn)的橫坐標(biāo)x=10m,圖示時刻波傳到N點(diǎn),現(xiàn)從圖示時刻開始計時,問:(1)經(jīng)過多長時間,M點(diǎn)第二次到達(dá)波谷?(2)這段時間里,N點(diǎn)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(diǎn),它們在x軸方向上的距離小于一個波長,當(dāng)a點(diǎn)運(yùn)動到最低點(diǎn)時,b點(diǎn)恰好經(jīng)過平衡位置向上運(yùn)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(fù)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(diǎn)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(jī)械橫波在某時刻的波形圖如圖實(shí)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(diǎn)A、B,它們相距60cm,當(dāng)A質(zhì)點(diǎn)在平衡位置處向上振動時,B質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)相距14.0m,b點(diǎn)在a點(diǎn)的右方,當(dāng)一列簡諧波沿此長繩向右傳播時,若a點(diǎn)的位移達(dá)到正極大時,b點(diǎn)的位移恰為零,且向下運(yùn)動.經(jīng)過1.00s后,a點(diǎn)的位移為零,且向下運(yùn)動,而b點(diǎn)的位移恰達(dá)到負(fù)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(shí)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)B第一次到達(dá)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(dāng)左端物塊作圓頻率為的左右簡諧運(yùn)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(xùn)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(xué)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?yàn)樗鼈兊?).【0.5】(A)音品不同(B)音調(diào)不同(C