機械波和機械振動習題

1、習題（一） 1.下列關于簡諧振動和簡諧機械波的說法正確的是（） A. 簡諧振動的平衡位置一定是物體所受合外力為零的位置。 B. 橫波在介質(zhì)中的傳播速度由波源本身的性質(zhì)決定。 C. 當人向一個固定的聲源跑去，人聽到的音調(diào)變低了。 D. 當聲波從空氣進入水中時，聲波的頻率不變，波長變長 2 .如圖所示，在張緊的繩上掛了 a、b、c、d四個單擺，四個單擺的擺長關系為lclb=|dla,先讓d擺擺動起來（擺 C. x軸上方,向上運動D . x軸上方，向下運動 角不超過5則下列說法中正確的是 （）. A. b擺發(fā)生振動，其余擺均不動 B 所有擺均以相同擺角振動 C.擺動過程中，b擺的振幅最大 D 擺動過

2、程中，c擺的周期最大 3.某質(zhì)點做簡諧運動，其位移隨時間變化的關系式為 的是 （） t x= 5sint （cm），則下列關于質(zhì)點運動的說法中正確 4 A.質(zhì)點做簡諧運動的振幅為10cm B.質(zhì)點做簡諧運動的周期為4s C.在t = 4 s時質(zhì)點的速度最大 D.在t = 4 s時質(zhì)點的加速度最大 4. 一質(zhì)點做簡諧運動的圖象如圖所示，下列說法正確的是 A .質(zhì)點振動頻率是4 Hz B .在10 s內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是20 cm C. 第4 s末質(zhì)點的速度是零 D .在t= 1 s和t= 3 s兩時刻，質(zhì)點位移大小相等、方向 相同 5. 振源以原點O為平衡位置，沿y軸方向做簡諧運動，它激發(fā)的簡諧波

3、在x軸上沿正、負兩個 方向傳播，在某一時刻沿x軸正向傳播的波形如圖所示，x軸負方向的波形未畫出。在原點的 左方有一質(zhì)元P,從圖示波形時刻開始，經(jīng)過 所在的位置以及振動方向為（） A . x軸下方，向上運動B . 動 6彈簧振子做簡諧振動，周期為 T,則（） A 若t時刻和（t+At寸刻振子運動位移的大小相等、方向相同，貝U一定等于T的整數(shù) 等 B 若t時刻和（t +寸刻振子運動的速度的大小相等、方向相反, 則一定等于T/2的整數(shù)倍 C若，則在t時刻和（t + A）#刻振子運動的加速度一定相 D 若A#T/2,則在t時刻和（t +AX時刻彈簧的長度一定相等 其波速為200 m/s， 7如圖所示，

4、沿x軸正方向傳播的一列橫波在某時刻的波形圖為一正弦曲線, 下列說法中正確的是（） A 從圖示時刻開始，經(jīng)過 s質(zhì)點a通過的路程為0.4 m B 從圖示時刻開始，質(zhì)點b比質(zhì)點a先到平衡位置 C 若此波遇到另一列波并產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉條紋，則另一列波的頻率為50 Hz D 若該波在傳播中遇到寬約 3.999 m的障礙物能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 8如圖所示，S、S2是振幅均為A的兩個水波波源，某時刻它們形成的波峰和波谷分別由實 線和虛線表示則下列說法中正確的是（） A 兩列波在相遇區(qū)域發(fā)生干涉 B 兩列波在相遇區(qū)域內(nèi)發(fā)生疊加 C.此時各點的位移是：XA= 0, XB= 2A，XC = 2A D A處振動始終

5、減弱，B、C處振動始終加強 9如圖所示，實線是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，虛線是這列波在t=0. 2 s 時刻的波形圖已知該波的波速是0. 8 m/s,則下列說法正確的是（） y/r in A .這列波的波長是14 cm B .這列波的周期是0. 125 s C. 這列波可能是沿x軸正方向傳播的 D. t=0時,x=4 cm處的質(zhì)點速度沿y軸負方向 10.如圖均勻小球做單擺運動，平衡位置為 O點，AB為最大位移處，MN關于O點對稱。則下列說法錯誤的是 （） A. 小球受重力、繩子拉力和回復力。 B. 小球所受的合外力就是單擺的回復力 C. 小球在O點時合外力為0 D. 小球經(jīng)

6、過M點的振幅與小球在N的振幅 大小相等、方向相反。 E. 小球在AB兩點不受繩子拉力 P、S跟質(zhì)點Q、 11. 一列簡諧橫波沿X軸正方向傳播，某一時刻的波形圖如圖所示，此時質(zhì)點 R的振動位移大小相等、方向相反由圖可知，在此后的任一時 （） A. 質(zhì)點P和S的振動加速度大小和方向總相同 B. 質(zhì)點P和Q的振動位移大小總相同、方向總相反 C. 質(zhì)點P和S的振動速度大小和方向總相同 D .質(zhì)點P和R的振動加速度大小總相同、方向總相反 12如圖所示為一列在均勻介質(zhì)中沿 x軸正方向傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖，波速為 2 A vA m m/s.則以下說法正確的是（） A質(zhì)點P此時刻的振動方向沿y軸負方

7、向 B. P點振幅比Q點振幅小 C.經(jīng)過At= 4 s,質(zhì)點P將向右移動8 m D 經(jīng)過戲二4 s,質(zhì)點Q通過的路程是 m 13. 介質(zhì)中有一列簡諧機械波傳播，對于其中某個振動質(zhì)點（） A. 它的振動速度等于波的傳播速度 B. 它的振動方向一定垂直于波的傳播方向 C. 它在一個周期內(nèi)走過的路程等于一個波長 D. 它的振動頻率等于波源的振動頻率 14. 振源A帶動細繩上各點上下做簡 諧運動，t = 0時刻繩上形成的波形如圖所示.規(guī)定繩上 質(zhì)點向上運動的方向為x軸的正方向，貝U P點的振動圖象是圖中的（） ABCD 15. 如左圖所示，一條水平張緊的彈性長繩上有等間距的Q、P、0、P、Q質(zhì)點，相鄰

8、兩 質(zhì)點間距離為1 m, t = 0時刻質(zhì)點O從平衡位置開始沿y軸正方向振動，并產(chǎn)生分別向左向右傳播的簡諧橫波，質(zhì)點 0振動圖象如右圖所示，當質(zhì)點 0第一次達到正方向最大位移時刻, 質(zhì)點P剛開始振動，則下列說法正確的是（） A. 這列波的波長為2 m,傳播速度為2 m/s B.當質(zhì)點Q第二次達到正向最大位移時，質(zhì)點 35 cm路程 C. t= 3 s時，質(zhì)點P、P均在平衡位置且向上運動 D . t = 2 s時，質(zhì)點P位于波峰，質(zhì)點P則位于波谷 16. 一列簡諧橫波沿x軸傳播，如圖X28 7甲、乙所示分別為 傳播方向上相距3m的兩質(zhì)點的振動圖象，則波的傳播速度大 小可能為（） 甲 A. 30

9、m/s B. 20 m/s D. 5 m/s C. 15 m/s 17.簡諧橫波某時刻的波形如圖甲所示， 從該時刻開始計時，波上A質(zhì)點的振動圖象如圖乙所 示. （1）若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，則該 波所遇到的波的頻率為多少？ 若該波能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，則該波所遇到的障礙物 尺寸應滿足什么條件？ 從該時刻起，再經(jīng)過 蟲=0. 4 s, P質(zhì)點通過的路程和波傳播的距離分別為多少？ （4）若t= 0時振動剛剛傳到A點，從該時刻起再經(jīng)多長時間圖甲中橫坐標為 45 m的質(zhì)點（未畫 出）第二次位于波峰？ 1. 2011江蘇物理卷將一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛，下端系上質(zhì)量為m的物

10、塊.將物塊向下拉離平衡位置后松開，物塊上下做簡諧運動，其振動周期恰好等 于以物塊平衡時彈簧的伸長量為擺長的單擺周期.請由單擺的周期公式推算出該 物塊做簡諧運動的周期T. 【解析】 單擺周期公式T=2npg，且kl = mg 解得T= 2 n m 2. 2011課標全國卷G2（1）振動周期為T、振幅為A、位于x= 0點的波源從平衡位置沿y 軸正向開始做簡諧運動該波源產(chǎn)生的一維簡諧橫波沿 x軸正向傳播，波速為v,傳播過程中 無能量損失一段時間后，該振動傳播至某質(zhì)點 P,關于質(zhì)點P振動的說法正確的是 ABE B 周期一定為T D開始振動的方向沿y軸向上或向下取決于 A振幅一定為 C.速度的最大值一定

11、為v 它離波源的距離 E. 若P點與波源距離s= vT,則質(zhì)點P的位移與波源的相同 t= 0時的波形圖，當Q點 3. 2011四川卷如圖為一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波在 在t= 0時的振動狀態(tài)傳到P點時，則（B ） A. 1 cmvxv3 cm范圍內(nèi)的質(zhì)點正在向y軸的負方向運動 B. Q處的質(zhì)點此時的加速度沿y軸的正方向 C. Q處的質(zhì)點此時正在波峰位置 D. Q處的質(zhì)點此時運動到P處 4. 2011全國卷一列簡諧橫波沿x軸傳播，波長為1.2 m，振幅為A.當坐標為x= 0處 質(zhì)元的位移為一號A且向y軸負方向運動時，坐標為x= 0.4 m處質(zhì)元的位移為當坐標為 x= 0.2 m處的質(zhì)元位于平

12、衡位置且向y軸正方向運動時，x= 0.4 m處質(zhì)元的位移和運動方向分 別為（ C） 1 1 A . - QA、沿y軸正方向 B . - 2入沿y軸負方向 C.=%、沿y軸正方向 D寧人、沿y軸負方向 【解析】C 根據(jù)題意，畫出此時坐標為波形圖，可以看到，此時坐標為x= 0.2 m處的 質(zhì)元正在平衡位置且向y軸負方向運動.再經(jīng)過半個周期，坐標為 x= 0.2 m處的質(zhì)元回到平 衡位置且向y軸正方向運動，在這半個周期當中，坐標為 x= 0.4 m處的質(zhì)元已經(jīng)過了波谷且 正在向著平衡位置運動，根據(jù)簡諧運動的對稱性，此時的位移與半個周期之前的位移大小相 等.所以C正確. 5. 2011山東卷（1）如圖1 20所示，一列簡諧橫波沿x軸傳播，實線為ti = 0時的波形圖, 此時P質(zhì)點向y軸負方向運動，虛線為t2= s時的波形圖.已知周期 T s. 波沿x軸（填 “正”或“負”）方向傳播. 求波速. 【解析】 沿著波的傳播方向，質(zhì)點處在上坡的位置的則向下運動，處在下坡位置的則 向上運動.P點向下運動，所以波向正方向傳播. 由題意知，k= 8 m 1 t2 tl = gT v=t 聯(lián)立式