第7章機械振動與機械波配套練習(xí)及答案

1、第七章機械振動與機械波第一課時機械振動實戰(zhàn)45分鐘1.當(dāng)彈簧振子從正向最大位移向負向最大位移運動時，經(jīng)過與平衡位置對稱的兩個位置時，下列說法正確的是()a加速度相同，動能相同b動能相同，動量相同c回復(fù)力相同，動量相同d加速度相同，速度相同解析：彈簧振子在經(jīng)過與平衡位置對稱的兩個位置時位移的大小相等，方向相反；速度的大小相等，方向也相同，所以振子的速度、動量、動能相同，而回復(fù)力、加速度的方向與位移方向相反，所以回復(fù)力、加速度不相同答案：b2如圖是一水平彈簧振子做簡諧運動的振動圖象(xt圖)，由圖可推斷，振動系統(tǒng)()a在t1和t3時刻具有相等的動能和相同的動量b在t3和t4時刻具有相等的勢能和相同

2、的動量c在t4和t6時刻具有相同的位移和速度d在t1和t6時刻具有相同的速度和加速度解析： t1和t3時刻振子的位移相等，其速度大小也相等，但方向相反，所以這兩個時刻振子動能相同，動量不相同，t4和t6時刻情況與t1和t3時刻相同；在t3和t4時刻振子位移大小相等，但方向相反，這兩個時刻振子速度大小、方向都相同，動能、動量也相同，彈簧的形變量相等，所以彈簧的勢能相等；t1和t6兩時刻速度相同，但加速度相反答案：b3做簡諧運動的彈簧振子，其質(zhì)量為m，最大速度為v，則下列說法中正確的是 ()a從某時刻算起，在半個周期的時間內(nèi)，彈力做功一定為零b從某時刻算起，在半個周期的時間內(nèi)，彈力做的功可能是零到

3、mv2/2之間的某一個值c從某時刻算起，在半個周期的時間內(nèi)，彈力的沖量一定為零d從某時刻算起，在半個周期的時間內(nèi)，彈力的沖量可能是零到2mv之間的某一個值解析：由簡諧運動的振動圖象知，從某時刻算起經(jīng)過半個周期，振子位移大小相等，方向相反，其速度也是大小相等，方向相反，而速度最小為零，最大為v，根據(jù)動能定理，彈力做功等于振子動能的變化，在半個周期的時間內(nèi)振子動能不變，彈力做功等于零；根據(jù)動量定理，彈力的沖量等于振子動量的變化，動量的變化最小為零，最大為2mv.答案：ad4a、b兩物體和彈簧組成彈簧振子在光滑的水平面上振動，當(dāng)a和b在最大位移處時，a在豎直方向的外力作用下脫離振動系統(tǒng)，下列物理量將

4、變大的為()a振子的最大加速度b.振子的最大速度c振子的振幅d振動系統(tǒng)總能量解析：在最大位移處時，加速度最大，但由于振子質(zhì)量減小，所以加速度變大；到平衡位置時振子速度最大，這過程彈簧的勢能轉(zhuǎn)化振子動能，所以到平衡位置時振子動能不變，但速度變大；在最大位移處時彈簧的勢能就等于系統(tǒng)的總能量，由于總能量不變，振子的振幅也不變答案：ab5有一擺長為l的單擺，懸點正下方某處有一小釘，當(dāng)擺球經(jīng)過平衡位置向左擺動時，擺線的上部將被小釘擋住，使擺長發(fā)生變化現(xiàn)使擺球做小幅度擺動，擺球從右邊最高點m至左邊最高點n運動過程的閃光照片，如圖所示(懸點和小釘為被攝入)p為擺動中的最低點，已知每相鄰兩次閃光的時間間隔相等

5、，由此可知，小釘與懸點的距離為()al/4bl/2c3l/4 d無法確定解析：設(shè)閃光照片閃光時間為t，小球從m到p的時間為t右4t，從p到n的時間為t左2t，所以周期t右2t左，據(jù)周期公式得擺長l右4l左，l左l右/4l/4.答案：c6. 如圖所示，質(zhì)量為m的橡皮泥從一定高度自由下落，落到正下方被輕彈簧支起的木板上，并粘在木板上和木板一起做簡諧振動，木板質(zhì)量為m，輕彈簧勁度系數(shù)為k，相碰后彈簧又被向下壓縮了長度a，彈簧振子做簡諧振動的周期為t2 ，其中m是振子的質(zhì)量，則 ()a系統(tǒng)的振幅為b系統(tǒng)的振幅大于c木板下壓a距離的時間為d木板下壓a距離的時間小于 解析：豎直放置的彈簧振子的振動仍為簡諧

6、運動，其振動周期為t2 ，m為振子質(zhì)量，k為彈簧的勁度系數(shù)，只是平衡位置在彈簧彈力和振子重力相平衡的位置上，振子運動時上下離平衡位置的最大距離是相等的，但此題須注意橡皮泥落在木板上后，除振子質(zhì)量增大周期增大外，其振動的平衡位置也會向下移動，同時也要考慮木板的原位置也不是振動的最高點，因為橡皮泥落入木板后，它們就有了速度，接著先向平衡位置做加速運動，再向下做減速運動到最低點答案：bd7一質(zhì)量為m，帶電量為q的小球，用絕緣細線懸掛于o點，擺長為l，在水平勻強電場中靜止時絕緣細線與豎直方向夾角為，如圖所示，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)偏離靜止位置一個很小的角，則其振動周期為多大(重力加速度為g)解析：單擺的

7、周期t 2，但要注意其中的g并不是任何情況下都相同，這種情況下小球的平衡位置不在豎直的最低點，可把重力g和電場力f的合力等效為一個新的重力gg/cosmg/ cos，所以本題只要把單擺的重力加速度等效為gg/ cos即可答案：2 8如圖，一塊涂有炭黑的玻璃板，質(zhì)量為2kg，在拉力f的作用下，由靜止開始豎直向上運動，一個裝有水平振針的振動頻率為5hz的固定電動音叉在玻璃板上畫出了圖示曲線，量得oa1cm，ob4cm，oc9cm.求外力f的大小(g10 m/s2，不計阻力)解：根據(jù)振動的等時性，oa、ab、bc三階段的時間相等，toa tab tbc t/20.1 s，由ab oabc ab 知玻

8、璃板做勻加速直線運動 ab oaat2再由fmgma 解得f24n9如圖所示，oa為一單擺，b是穿在一根較長細線上的小球，讓oa偏離豎直方向一很小的角度，在放手讓a球向下擺動的同時，另一小球b從與o點等高處由靜止開始下落，a球第一次擺到最低點時兩球恰好相遇，求b球下落時受到的細線的阻力大小與b球重力大小之比(取g10m/s2，210)解：a、b相碰須經(jīng)時間tt× 2 b球做勻加速直線運動 lat2對b球運用牛頓第二定律 gfma由以上三式求解得 f/g15第二課時機械波實戰(zhàn)45分鐘1.關(guān)于機械波的概念，下列說法正確的是()a相隔一個周期的兩時刻，簡諧波的圖象相同b質(zhì)點振動的方向總是垂

9、直于波傳播的方向c任一振動質(zhì)點每經(jīng)過一個周期沿波的傳播方向移動一個波長d簡諧波沿長繩傳播，繩上相距半個波長的兩質(zhì)點振動位移的大小相等且速度相同解析：經(jīng)過一個周期，各振動質(zhì)點又回到原位置，所以波的圖象相同；對于縱波質(zhì)點振動的方向不是垂直于波傳播的方向，而是與波傳播的方向在一條直線上；波向前傳播時質(zhì)點在平衡位置處振動并不向前傳播；相距半個波長的兩質(zhì)點振動速度方向總相反答案：a2某時刻在波的傳播方向上相距s的p、q兩點之間只有一個波峰的四種可能情況如圖所示，設(shè)各情況的波速均為v，傳播方向均向右，那么，自該時刻起，p點最先出現(xiàn)波谷的情況是()解析：a2s bcsd2s/3 由t/v 知 ta2s/v

10、tb tcs/vtd2s/3vp點出現(xiàn)波谷的時間分別是 ta ta /4s/2vtb tb /4s/4vtc 3tc/43s/4vtd3td/4s/2v比較結(jié)果tb最小答案：b3如圖所示，a、b是水平繩上的兩點，相距42cm，一列正弦波沿繩傳播，方向從a到b，每當(dāng)a點經(jīng)過平衡位置向上運動時，b點正好到達上方最大位移處，則此波的波長可能是()a168cmb184cmc56cm d24cm解析：題中給出，每當(dāng)a點經(jīng)過平衡位置向上運動時，b點正好到達上方最大位移處， 如右圖所示，則ab間距離為或1或2，如圖所示，寫出通式 sab(k) ，(k0,1,2)，由此可得到波長的可能值sab/(k)42/(

11、k)，當(dāng)k0時，42 ，56厘米，此為波長最大值，k1時，24厘米答案：cd4如圖所示為a、b兩列聲波在同一媒質(zhì)中傳播的波形圖，則 ()a兩聲波傳播波速關(guān)系vb>vab兩聲波傳播波速關(guān)系vbvac兩聲波的頻率關(guān)系fb > fad兩聲波的頻率關(guān)系 fb fa解析：機械波在介質(zhì)中的傳播速度與介質(zhì)有關(guān)，而與波長、頻率無關(guān)；由圖象可看出兩波波長a>b，再由vf知兩波頻率 fa<fb.答案：bc5圖甲所示為一列簡諧波在t20 s時的波形圖，圖乙是這列波中p點的振動圖線，那么該波的傳播速度和傳播方向是()av25cm/s，向左傳播；bv50cm/s，向左傳播；cv25cm/s，向右

12、傳播；dv50cm/s，向右傳播解析：由圖甲讀出100cm，由圖乙讀出t2s，據(jù)v/t得v50cm/s.將圖乙之yt圖延長到t20s時刻，可以看出p點運動方向向上，再看圖甲，波若向右傳播，則p運動方向向下，波若向左傳播，則p運動方向向上，故判定波是向左傳播的綜上所述，本題應(yīng)選b.答案：b6如圖所示是一列簡諧橫波在t0時刻的波形圖，已知這列波沿x 軸正方向傳播，波速為20m/s.p是離原點為2m的一個介質(zhì)質(zhì)點，則在t0.17s時刻，質(zhì)點p的：速度和加速度都沿y方向；速度沿y方向，加速度沿y方向；速度和加速度都正在增大；速度正在增大，加速度正在減小以上四種判斷中正確的是 ()a只有 b只有c只有

13、d只有解析：由已知，該波的波長4 m，波速v20 m/s，因此周期為t/v0.2 s；因為波向右傳播，所以t0時刻p質(zhì)點振動方向向下；0.75t<0.17s<t，所以p質(zhì)點在其平衡位置上方，正在向平衡位置運動，位移為正，正在減??；速度為負，正在增大；加速度為負，正在減小正確，選c.答案：c7一列簡諧橫波沿直線傳播，位于直線相距2 m的a、b兩點的振動圖象如圖所示，已知這列波的波長大于1 m，則這列波的波長為多大，波速v為多大？解：由a、b兩點的的振動圖象可看出a、b兩點每時刻的振動位移大小總相等，方向總相反，說明a、b兩點相距或1或2 寫出通式(k )2m 得 m (k0,1,2)

14、，再考慮波長大于1 m ，可求得為4 m或 m, 波速v/t4m/s或 m /s.8如圖所示，一列沿x軸正方向傳播的機械橫波在某一時刻的圖象，從圖中可看出這列橫波的振幅是多少米？波長是多少米？p點處的質(zhì)點在此時刻的運動方向如何？解：從波的圖象(圖甲)可直接讀出振幅0.04 m，波長2 m帶動法：離波源較遠的后質(zhì)點總要追隨離波源較近的前質(zhì)點的振動，波沿x軸正方向傳播，介質(zhì)中的a點與p點相比，a是前質(zhì)點，p是后質(zhì)點，p質(zhì)點是向y軸正方向運動的微平移法：如圖乙所示，將原波形(實線)沿波的傳播方向推進一段很小距離得到推進后的波形(虛線)，比較質(zhì)點在原波形上的位置p和在推后波形上的位置p，顯然原在p處的

15、質(zhì)點到達了p處，同樣得出此時刻在p處的質(zhì)點是沿y軸正方向運動的9如圖所示，是一列簡諧橫波在t0時刻的波形圖，并且此時波沿x軸正方向傳播到x2.5cm處，已知從t0到t1.1s時間內(nèi)，p點第三次出現(xiàn)在波峰位置，則p點的振動周期是多少？經(jīng)過多長時間另一質(zhì)點q第一次到達波峰？解：由于波沿x軸正方向傳播，媒質(zhì)中前質(zhì)點帶動后面質(zhì)點振動，質(zhì)點p將在t/4后到達零位置質(zhì)點現(xiàn)在的位置，所以質(zhì)點p運動方向向下，經(jīng)過3t/4將出現(xiàn)在第一次波峰處，故p質(zhì)點第三次到達波峰經(jīng)歷時間為(2)t1.1s，所以t0.4s，波速v/t2/0.45cm/s，由圖可知此時位置1的質(zhì)點在波峰，它要傳到位置6的q質(zhì)點所經(jīng)歷的時間ts/

16、v1s，所以經(jīng)過1s質(zhì)點q第一次到達波峰第三課時波的干涉、衍射和多普勒效應(yīng)實戰(zhàn)45分鐘1. 下列關(guān)于多普勒效應(yīng)的說法中，正確的是()a只要波源在振動，就一定能觀察到多普勒效應(yīng)b如果聲源靜止，就觀察不到多普勒效應(yīng)c只要聲源在運動，觀察者總是感到聲音的頻率變高d當(dāng)聲源相對于觀察者運動時，觀察者聽到的聲音的音調(diào)可能變高，也可能變低解析：當(dāng)聲源相對于觀察者運動時，觀察者聽到的聲音的音調(diào)發(fā)生變化，近高遠低答案：d2. 下列儀器中利用“超聲波穿透能力很強”特性制成的是()a超聲波測位器b.超聲波探傷儀c超聲波霧化治療儀 d超聲波加濕器解析： 探傷是利用穿透能力答案：b3. 如圖所示為演示波的衍射的裝置，s

17、為水面上振動的波源，m、n是水面上的兩塊擋板，其中n板可以移動，兩板中間有一狹縫，此時測量圖中a處水沒有振動，為了使a處的水也能發(fā)生振動，下列措施使波源的振動頻率增大 移動n板使狹縫的間距增大使波源的振動頻率減小 移動n板使狹縫的間距減小其中可行的有()a. b. c. d. 解析：產(chǎn)生明顯衍射的條件：縫的寬度比波長小或相差不多答案：d4在水面上有s1和s2兩個振幅和頻率相同的波源，開始起振時兩波源的振動方向相反在兩波源連線的中垂線上有a、b、c三點，經(jīng)過一段時間，這三點都處于兩列波的疊加區(qū)域內(nèi)如圖所示，下列說法正確的是()a. a點是振動加強點，c點是振動減弱點ba、c點此時刻振動加強，b點

18、是振動減弱點c. a、c點此時刻振動加強，經(jīng)過一段時間后變?yōu)檎駝酉魅觞c，而b點可能變?yōu)檎駝蛹訌婞cd. a、b、c三點都是振動減弱點解析：由s1和s2兩列頻率相同的波源所發(fā)出的機械波，相遇后滿足相干條件，在它們重疊區(qū)域?qū)l(fā)生干涉由于s1和s2兩列波源振動方向相反，所以在s1 s2垂直平分線上，任一點由兩列波所引起的振動點總是大小相等，方向相反，相互疊加，使振動減弱，所以a、b、c三點都是振動減弱點，因此只有選項d是正確的答案：d5.一波源在繩的左端發(fā)出半個波，頻率為f1，振幅為a1；同時另一波源在繩的右端發(fā)出半個波，頻率為f2，振幅為a2；p為兩波源的中點，如圖所示，則下列說法中正確的是 ()a

19、. 兩列波同時到達p點b. 兩列波相遇時，p點振幅可達a1a2c. 兩列波相遇后，各自仍保持原來的波形獨立傳播d兩列波相遇后，繩上的波峰可達a1a2的點只有一點，此點在p點的左端解析：因兩列波在同一介質(zhì)(繩)中傳播，所以波速相同，波的前沿到p點的距離相等，由圖可知1>2，說明它們的波峰離p點的距離不等，波雖同時到達p點，但波峰不會同時到達p點，所以p點振幅不能達a1a2，兩列波波峰同時傳到的點應(yīng)在p點的左側(cè)答案：acd6. 如圖所示，為兩列振幅和頻率相同的水波在某時刻的疊加圖，實線表示波峰，虛線表示波谷，m、n、q為疊加區(qū)域內(nèi)的三個點，則()a. q為振動加強點bn點始終靜止不動c經(jīng)半個

20、周期，質(zhì)點q遷移到n點dm點為振動加強點，經(jīng)半個周期此點變?yōu)檎駝拥臏p弱點解析：機械波的波速在同種介質(zhì)中相等，頻率相同，能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉加強點始終為加強點，減弱點不振動，ab正確d錯，質(zhì)點上下振動不隨波遷移c錯答案：ab7. 下列哪些波在傳播過程中，均遇到了寬度為10 m的障礙物，它們能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的是()a波長為20 m的水波b頻率低于20hz的次聲波c頻率為2×106hz的超聲波d波長為2×107 m的光波解析：障礙物的寬度比波長小或相差不多是產(chǎn)生明顯衍射的條件答案：ab8關(guān)于次聲波和超聲波，下列說法正確的是()a它們都很容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象b次聲波基本是沿直線傳播

21、的c由于超聲波有很強的穿透能力和較好的反射性能，所以可以用超聲波進行探傷d次聲波人耳雖然聽不到，但對人體的危害卻非常大解析：超聲波的波長小，不容易產(chǎn)生衍射答案：cd9. 如圖是不同頻率的水波通過相同的水孔所能到達區(qū)域的示意圖，_情況中水波的頻率最大，_情況中水波的頻率最小解析：根據(jù)明顯的衍射條件：障礙物(或孔)的尺寸小于波長或跟波長差不多.答案：c；a10. 一艘船停在有波浪的海面上，其顛簸的頻率為f ，當(dāng)它迎著海浪傳播的方向航行時，顛簸的頻率將會_(填“大于”、“小于”或“等于”)f .我們把這種現(xiàn)象稱之為_效應(yīng)答案：大于，多普勒11. 人耳所能聽到的聲波的頻率是_hz到_hz.超聲波的頻率

22、和普通聲波比較，會_(填“更高”、“更低”或“相等”)；超聲波的傳播速度和普通聲波比較，會_(填“更高”、“更低”或“相等”)答案：2020000更高相等12利用超聲波遇到物體發(fā)生反射，可測定物體運動的有關(guān)量圖甲中儀器a 和b通過電纜線相接，b為超聲波反射與接收一體化裝置，而儀器a為b提供超聲波信號源而且能將b收到的超聲波信號進行處理并在屏幕上顯示其波形現(xiàn)固定裝置b，并將它對準勻速行駛的小車c，使其每隔固定時間t0發(fā)射一短促的超聲波脈沖(如圖乙中幅度大的波形)，而b接收到的由小車c反射回的超聲波經(jīng)儀器a處理后顯示如圖乙中幅度較小的波形，反射滯后的時間已在乙圖中標出，其中t0和t為已知量，另外還

23、知道該測定條件下聲波在空氣中的速度為v0，則根據(jù)所給信息，求小車的運動方向和小車速度的大小解：從圖可以看出接收到反射波的時間越來越長，說明小車遠離b，即小車向右運動.發(fā)出第一個脈沖時，設(shè)車儀相距s0，有：v0·s0v·經(jīng)t0發(fā)出第二個脈沖，車儀相距s0vt0.第二個脈沖追上車時：v0()(s0vt0)v()由得： v第四課時用單擺測定重力加速度實戰(zhàn)45分鐘1.某同學(xué)在做利用單擺測定重力加速度實驗中，如果測得的g值偏小，可能原因是 ()a測擺線長時擺線拉得過緊b擺線上端懸點未固定，振動中出現(xiàn)松動使擺線長度增加了c開始記時時，秒表按下時刻滯后于單擺振動的記數(shù)d實驗中誤將49次全

24、振動記為50次全振動解析：根據(jù)g 知，g偏小可能原來是l的測量值偏小或t的測量值偏大選項a中擺線拉得過緊，使l變大，因此測得g偏大；選項b中，在擺長已測定情況下，由于懸點松動使擺長增加，實際振動的擺長大于測量值，所以測量值也偏小選項c和d均為測得的周期偏小，故g值偏大答案：b2用單擺測定重力加速度實驗中，得到如下一組有關(guān)數(shù)據(jù)：物理量第1次第2次第3次第4次第5次擺長l(m)0.50.60.81.01.2周期t2(s2)2.22.43.24.04.8(1)利用上述數(shù)據(jù)在圖中描出圖線(2)利用圖線，取4239.5，則重力加速度大小為_(3)在實驗中，若測得g值偏小，可能是下列原因中的 ()a計算擺

25、長時，只考慮懸線長度，而未加小球半徑b測量周期時，將n次全振動誤記為n1次全振動c計算擺長時，將懸線長加小球直徑d. 單擺振動時，振幅偏小解析：(1)如圖(2)9.875m/s2(由圖可知，只有第1次測量數(shù)據(jù)偏離直線較遠，也說明擺長太短，測量誤差較大從第2次至第5次的結(jié)果均在圖線上t2(4.82.4)s22.4s2，l(1.20.6)m06 m，k ，根據(jù)例4知，在t2l圖象中，g ，k為圖線的斜率，且k，此處k ，k1/k，所以g4k4· 39.5× m/s29.875 m/s2(3)根據(jù)g 知，只有選項a的情況使g值偏小，其余都偏大答案：(1)見解析(2)9.875 m

26、/s2(3)a3.在用單擺測重力加速度實驗中，操作時，必須注意下面的問題請在橫線上填上題設(shè)中的關(guān)鍵問題a擺球要選用密度較_而直徑較_的小球擺線要選取較_且線徑較_和不易伸長的線b. 在固定擺線上端時應(yīng)用鐵夾夾緊，不要纏繞，懸點要固定不變，以免在擺動過程中_發(fā)生變化c擺長是從_到_的距離，測量時要盡量準確d實驗時必須控制擺角在_以內(nèi)， 并且要讓單擺在_內(nèi)擺動e測量單擺周期時，等單擺自由振動幾次之后，從擺球經(jīng)過_位置開始記時，因為這時擺球的速度_，容易觀察，可以減小誤差.解析：a.大、小、長、細；b擺長；c擺線懸點，擺球球心；d10° ，豎直平面(防止擺球做圓錐擺運動)；e平衡位置，最大

27、(注：a項操作的目的是盡量使擺球的運動接近理想中的單擺b項操作的目的是盡量保證擺長在振動中保持不變c項強調(diào)測量擺長時不要將擺球的半徑漏掉d項操作的目的是防止擺球做圓錐擺運動，要求釋放擺球時既不得使擺球旋轉(zhuǎn)，又不能給它以水平方向的初速e項操作的目的是保證測單擺振動周期時既方便觀察、方便記錄全振動次數(shù)，又能減小計時誤差)4某同學(xué)用單擺測重力加速度，獲得測量數(shù)據(jù)見下表，請你完成計算填入下表中.擺長l(m) 0.4000.5000.6000.8001.200周期t(s)1.261.441.551.792.20t2(s2)平均值g(m/s2)答案： 表中t2的值分別為1.59,2.07,2.40,3.2

28、0，484.g的值分別為9.92,9.53,9.86,9.86,9.78.g平均值為9.79 m/s2.5. 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)_a、 小鐵球 b、 小塑料球 c、 30 cm長的擺線 d、100 cm長的擺線e、100 cm長的橡皮筋 f、手表 g、秒表 h、米尺 i、 鐵架臺答案：adghi6在用單擺測重力加速度的實驗中，先用刻度尺測出懸點到小球底端的長度如圖甲所示，然后用游標卡尺測出小球的直徑如圖乙所示，再用停表測出單擺完成40次全振動所用的時間如圖丙所示則測出的小球直徑為_cm，單擺的周期為_s，單擺的擺長為_cm .答案：1.94

29、cm或1.95 cm1.87 s87.42 cm87.46 cm7單擺測定重力加速度的實驗中實驗時用20分度的游標卡尺測量擺球直徑，示數(shù)如圖所示，該擺球的直徑d_mm.接著測量了擺線的長度為l0，實驗時用拉力傳感器測得擺線的拉力f大小隨時間t變化圖象如圖乙所示，則重力加速度的表達式g_(用題目中的物理量表示)某小組改變擺線長度l0，測量了多組數(shù)據(jù)在進行數(shù)據(jù)處理時，甲同學(xué)把擺線長l0作為擺長，直接利用公式求出各組重力加速度值再求出平均值；乙同學(xué)作出t2l0圖象后求出斜率，然后算出重力加速度兩同學(xué)處理數(shù)據(jù)的方法對結(jié)果的影響是：甲_，乙_(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)答案：10.25 mm偏小

30、無影響8某同學(xué)利用如圖1所示的裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葘嶒灢襟E如下：a. 按裝置圖安裝好實驗裝置b. 用游標卡尺測量小球的直徑dc. 用米尺測量懸線的長度ld. 讓小球在豎直平面內(nèi)小角度擺動當(dāng)小球經(jīng)過最低點時開始計時，并計數(shù)為0，此后小球每經(jīng)過最低點一次，依次計數(shù)1、2、3.當(dāng)數(shù)到20時，停止計時，測得時間為te. 多次改變懸線長度，對應(yīng)每個懸線長度，都重復(fù)實驗步驟c、df計算出每個懸線長度對應(yīng)的t2g以t2為縱坐標、l為橫坐標，作出t2l圖線結(jié)合上述實驗，完成下列任務(wù)：用游標為10的分度的卡尺測量小球的直徑某次測量的示數(shù)如圖2所示，讀出小球直徑d的值為_cm.該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，利用計算機作

31、出t2l圖線如圖3所示，根據(jù)圖線擬合得到方程t2404.0 l3.5.由此可以得到當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭_m/s2.(取29.86，結(jié)果保留3位有效數(shù)字)從理論上分析圖線沒有過坐標原點的原因，下列分析正確的是()a不應(yīng)在小球過最低點時開始計時，應(yīng)該在小球運動到最高點開始計時b開始計時后，不應(yīng)記錄小球經(jīng)過最低點的次數(shù)，而應(yīng)記錄小球做全振動的次數(shù)c不應(yīng)作t2l圖線，而應(yīng)作tl圖線d不應(yīng)作t2l圖線，而應(yīng)為t2(ld)圖線答案：1.52 9.76 d9將一單擺裝置豎直懸掛于某一深度為h(未知)且開口向下的小筒中(單擺的下部分露于筒外)，如圖(甲)所示，將懸線拉離平衡位置一個小角度后由靜止釋放，設(shè)單擺振動

32、過程中懸線不會碰到筒壁，如果本實驗的長度測量工具只能測量出筒的下端口到擺球球心之距l(xiāng)，并通過改變l而測出對應(yīng)的擺動周期t，再以t2為縱軸、l為橫軸做出函數(shù)關(guān)系圖象，就可以通過此圖象得出小筒的深度h和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣痊F(xiàn)有如下測量工具：a. 時鐘；b. 秒表； c. 天平；d. 毫米刻度尺本實驗所需的測量工具有_；如果實驗中所得到的t2 t關(guān)系圖象如圖(乙)所示，那么真正的圖象應(yīng)該是a、b、c中的_；由圖象可知，小筒的深度h _m；當(dāng)?shù)豨 _m / s2.解析：(1)測量筒的下端口到擺球球心之間的距離為l用毫米刻度尺，用秒表測周期，答案bd(2)由t2可得：t2lh，由圖象可得a(3)將a圖中與坐

33、標軸的兩個交點的坐標代入可求得：h0.3 mg9.86 m/s2.答案：bda0.3；9.86高考鏈接1.(2008·全國卷)一列簡諧橫波沿x軸傳播，周期為t，t0時刻的波形如圖所示此時平衡位置位于x3 m處的質(zhì)點正在向上運動，若a、b兩質(zhì)點平衡位置的坐標分別為xa2.5 m, xb5.5 m，則()a當(dāng)a質(zhì)點處在波峰時，b質(zhì)點恰在波谷btt/4時，a質(zhì)點正在向y軸負方向運動ct3t/4時，b質(zhì)點正在向y軸負方向運動d在某一時刻，a、b兩質(zhì)點的位移和速度可能相同解析：由圖可看出波長為4 m，t0時刻x3 m處的質(zhì)點向上振動，可得該波向左傳播將整個波形圖向左平移1.5 m時，a質(zhì)點到達

34、波峰，此時b質(zhì)點正好在平衡位置，與t0時刻平衡位置在7 m處的質(zhì)點振動狀態(tài)一樣，故a質(zhì)點到達波峰時，b質(zhì)點正在平衡位置并向上振動，a錯；將圖象整體向左平移1 m，即波傳播t/4時，a的振動狀態(tài)與t0時刻平衡位置在3.5 m處的質(zhì)點振動狀態(tài)一樣，即處在平衡位置上方并向y軸正方向運動，b錯；將圖象整體向左平移3 m，即波傳播3t/4時，a的振動狀態(tài)與t0時刻平衡位置在9.5 m處和1.5 m的質(zhì)點振動狀態(tài)一樣，即處在平衡位置下方并向y軸負方向運動，c對；a、b質(zhì)點相隔3 m，即相差3t/4，速度相同的質(zhì)點應(yīng)該在半周期內(nèi)才會出現(xiàn)，故d錯.答案：c2(2008·全國卷) 一列簡諧橫波沿x軸正

35、方向傳播，振幅為a.t0時， 平衡位置在x0處的質(zhì)元位于y0處， 且向y軸負方向運動；此時，平衡位置在x0.15 m處的質(zhì)元位于ya處該波的波長可能等于()a0.60 mb0.20 mc0.12 m d0.086 m解析：因為波沿正方向傳播，且x0處質(zhì)點經(jīng)平衡位置向y軸負方向運動，故此時波形圖為正弦函數(shù)圖象，則x0.15 m(n) ，當(dāng)n0時，0.60 m，a項正確；當(dāng)n1時，0.12 m，c項正確；當(dāng)n3時，0.066m，d項錯答案：ac3(2009·全國卷)下列關(guān)于簡諧振動和簡諧波的說法，正確的是()a媒質(zhì)中質(zhì)點振動的周期一定和相應(yīng)的波的周期相等b媒質(zhì)中質(zhì)點振動的速度一定和相應(yīng)的

36、波的波速相等c波的傳播方向一定和媒質(zhì)中質(zhì)點振動的方向一致d橫波的波峰與波谷在振動方向上的距離一定是質(zhì)點振幅的兩倍解析：本題考查機械波和機械振動介質(zhì)中的質(zhì)點的振動周期和相應(yīng)的波傳播周期一致，a正確而各質(zhì)點做簡諧運動速度隨時間作周期性的變化，但波在介質(zhì)中是勻速向前傳播的，所以不相等，b錯對于橫波而言傳播方向和振動方向是垂直的，c錯根據(jù)波的特點d正確答案：ad4(2009·北京卷)類比是一種有效的學(xué)習(xí)方法，通過歸類和比較，有助于掌握新知識，提高學(xué)習(xí)效率在類比過程中，既要找出共同之處，又要抓住不同之處某同學(xué)對機械波和電磁波進行類比，總結(jié)出下列內(nèi)容，其中不正確的是()a機械波的頻率、波長和波速

37、三者滿足的關(guān)系，對電磁波也適用b機械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象c機械波的傳播依賴于介質(zhì)，而電磁波可以在真空中傳播d機械波既有橫波又有縱波，而電磁波只有縱波解析：波長、波速、頻率的關(guān)系對任何波都是成立的，對電磁波當(dāng)然成立，故a選項正確；干涉和衍射是波的特性，機械波、電磁波都是波，這些特性都具有，故b項正確；機械波是機械振動在介質(zhì)中傳播形成的，所以機械波的傳播需要介質(zhì)而電磁波是交替變化的電場和磁場由近及遠的傳播形成的，所以電磁波傳播不需要介質(zhì)，故c項正確；機械波既有橫波又有縱波，但是電磁波只能是橫波，其證據(jù)就是電磁波能夠發(fā)生偏振現(xiàn)象，而偏振現(xiàn)象是橫波才有的， d項錯誤故正確答案應(yīng)為d.答案：

38、d5(2009·上海物理)做簡諧振動的單擺擺長不變，若擺球質(zhì)量增加為原來的4倍，擺球經(jīng)過平衡位置時速度減小為原來的1/2，則單擺振動的()a頻率、振幅都不變b頻率、振幅都改變c頻率不變，振幅改變d頻率改變，振幅不變解析：由單擺的周期公式t2，可知，單擺擺長不變，則周期不變，頻率不變；振幅a是反映單擺運動過程中的能量大小的物理量，由ekmv2可知，擺球經(jīng)過平衡位置時的動能不變，因此振幅改變，所以c正確答案：c6(2009·上海物理)彈性繩沿x軸放置，左端位于坐標原點，用手握住繩的左端，當(dāng)t0時使其開始沿y軸做振幅為8cm的簡諧振動，在t0.25s時，繩上形成如圖所示的波形，則

39、該波的波速為_cm/s，t_時，位于x245cm的質(zhì)點n恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置解析：由圖可知，這列簡諧波的波長為20cm，周期t0.25s×41s，所以該波的波速vcm/s20cm/s；從t0時刻開始到n質(zhì)點開始振動需要時間t1s2.25s，在振動到沿y軸正向通過平衡位置需要再經(jīng)過t20.5 s，所以當(dāng)t(2.250.5)s2.75 s，質(zhì)點n恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置答案：20,2.757(2009·廣東物理)圖為聲波干涉演示儀的原理圖兩個u形管a和b套在一起，a管兩側(cè)各有一小孔聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)，被分成兩列頻率_的波當(dāng)聲波分別通過a、b傳播到右側(cè)小孔

40、時，若兩列波傳播的路程相差半個波長，則此處聲波的振幅_；若傳播的路程相差一個波長，則此處聲波的振幅_解析：聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)向上向下分別形成兩列頻率相同的波，若兩列波傳播的路程相差半個波長，則振動相消，所以此處振幅為零，若傳播的路程相差一個波長，振動加強，則此處聲波的振幅為原振幅的二倍答案：相等；等于零；等于原振幅的二倍8(2009·天津卷)某質(zhì)點做簡諧運動，其位移隨時間變化的關(guān)系式為xasint ，則質(zhì)點()a第1 s末與第3 s末的位移相同b第1 s末與第3 s末的速度相同c3 s末至5 s末的位移方向都相同d3 s末至5 s末的速度方向都相同解析：由關(guān)系式可知rad/s，t

41、8 s，將t1 s和t3 s代入關(guān)系式中求得兩時刻位移相同，a對；畫出對應(yīng)的位移時間圖象，由圖象可以看出，第1 s末和第3 s末的速度方向不同，b錯；仍由圖象可知，3 s末至5 s末的位移大小相同，方向相反，而速度是大小相同，方向也相同故c錯、d對答案：ad9(2009·重慶卷)同一音叉發(fā)出的聲波同時在水和空氣中傳播，某時刻的波形曲線見圖，以下說法正確的是()a聲波在水中波長較大，b是水中聲波的波形曲線b聲波在空氣中波長較大，b是空氣中聲波的波形曲線c水中質(zhì)點振動頻率較高，a是水中聲波的波形曲線d空氣中質(zhì)點振動頻率較高，a是空氣中聲波的波形曲線答案：a10(2009·寧夏卷

42、)某振動系統(tǒng)的固有頻率為f0，在周期性驅(qū)動力的作用下做受迫振動，驅(qū)動力的頻率為f.若驅(qū)動力的振幅保持不變，下列說法正確的是_(填入選項前的字母，有填錯的不得分)a當(dāng)f < f0時，該振動系統(tǒng)的振幅隨f增大而減小b當(dāng)f > f0時，該振動系統(tǒng)的振幅隨f減小而增大c該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于f0d該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于f答案：bd11(2009·江蘇物理)在t0時刻，質(zhì)點a開始做簡諧運動，其振動圖象如圖乙所示質(zhì)點a振動的周期是_s；t8 s時，質(zhì)點a的運動沿y軸的_方向(填“正”或“負”)；質(zhì)點b在波動的傳播方向上與a相距16 m，已知波的傳播速度

43、為2 m/s，在t9 s時，質(zhì)點b偏離平衡位置的位移是 _cm.解析：振動圖象和波形圖比較容易混淆，而導(dǎo)致出錯，在讀圖時一定要注意橫縱坐標的物理意義，以避免出錯題圖為波的振動圖象，圖象可知周期為4 s，波源的起振方向與波頭的振動方向相同且向上，t6 s時質(zhì)點在平衡位置向下振動，故8 s時質(zhì)點在平衡位置向上振動；波傳播到b點，需要時間t1s8 s，故t9 s時，質(zhì)點又振動了1 s(個周期)，處于正向最大位移處，位移為10 cm.答案：4正1012(2009·四川卷)圖示為一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波，實線為t0時刻的波形圖，虛線為t0.6s時的波形圖，波的周期t0.6s，則()a波的

44、周期為2.4sb在t0.9 s時，p點沿y軸正方向運動c經(jīng)過0.4 s，p點經(jīng)過的路程為4 md在t0.5 s時，q點到達波峰位置解析：根據(jù)題意應(yīng)用平移法可知 t0.6 s，解得t0.8 s，a錯；由圖可知振幅a0.2 m、波長8 mt0.9 s1t，此時p點沿y軸負方向運動，b錯；0.4 st，運動路程為2a0.4 m，c錯； t0.5 sttt，波形圖中q正在向下振動，從平衡位置向下振動了 t，經(jīng) t到波谷，再過 t到波峰，d對答案：d單元測試題一、選擇題1在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個質(zhì)點相鄰兩質(zhì)點的距離均為l，如圖(a)所示一列橫波沿該直線向右傳播，t0時到達質(zhì)點1，質(zhì)點1

45、開始向下運動，經(jīng)過時間t第一次出現(xiàn)如圖(b)所示的波形則該波的()a周期為t，波長為8lb周期為 t，波長為8lc周期為 t，波速為d周期為t，波速為解析：由圖所示，知運動時間t3t/2，波長為8l，故t2t/3，波速v/t12l/t答案：bc2鋪設(shè)鐵軌時，每兩根鋼軌接縫處都必須留有一定的間隙，勻速運行列車經(jīng)過軌端接縫處時，車輪就會受到一次沖擊由于每一根鋼軌長度相等，所以這個沖擊力是周期性的，列車受到周期性的沖擊做受迫振動普通鋼軌長為12.6 m，列車固有振動周期為0.315 s下列說法正確的是()a列車的危險速率為40 m/sb列車過橋需要減速，是為了防止列車發(fā)生共振現(xiàn)象c列車運行的振動頻率

46、和列車的固有頻率總是相等的d增加鋼軌的長度有利于列車高速運行解析：對于受迫振動，當(dāng)驅(qū)動力的頻率與固有頻率相等時將發(fā)生共振現(xiàn)象，所以列車的危險速率v 40 m/s，a正確為了防止共振現(xiàn)象發(fā)生，b正確，由v知l增大時，t不變，v變大正確，所以 a、b、d正確答案：abd3某人利用單擺來確定某高山的高度已知單擺在海面處的周期是t0.而在該高山上，測得該單擺周期為t.求此高山離海平面高度h為多少？(把地球看作質(zhì)量均勻分布的半徑為r的球體)解析：根據(jù)單擺周期公式有： t02，t2由萬有引力公式得： g0ggg聯(lián)立解得： h(1)r答案： h(1)r4如圖所示是一列橫波上a、b兩質(zhì)點的振動圖象，該波由a傳

47、向b，兩質(zhì)點沿波的傳播方向上的距離x4.0 m，波長大于3.0 m，求這列波的波速.解析：由振動圖象可知，質(zhì)點振動周期t0.4 s取t0時刻分析，質(zhì)點a經(jīng)平衡位置向上振動，質(zhì)點b處于波谷，設(shè)波長為則xn(n0、1、2、3)所以該波波長為 m因為有>3.0 m的條件，所以取n0,1當(dāng)n0時，116 m ，波速v140 m/s當(dāng)n1時，13.2 m，波速v28.0 m/s答案：v140 m/sv28.0 m/s5一簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t0時刻的波形如圖所示已知介質(zhì)中質(zhì)點p的振動周期為2 s，此時p質(zhì)點所在位置的縱坐標為2 cm，橫坐標為0.5 m試求從圖示時刻開始在哪些時刻質(zhì)點p會出

48、現(xiàn)在波峰？解析：p質(zhì)點振動方程為yasin(t)由題意知此時刻p向下振動， t0時， 所以p向下振動到平衡位置(令上述振動方程中y 0)所用時為s，第一次到達波峰需時為tss考慮到周期性，圖示位置開始在tkt ss(式中 kn)時刻，質(zhì)點p會出現(xiàn)在波峰位置另解：波的傳播速度為v由題意知此時刻p向下振動，所以p向下振動到平衡位置所需時間等于波沿x軸方向傳播0.5 m的時間t1第一次到達波峰的的時刻為t2t t1所以質(zhì)點p會出現(xiàn)在波峰位置的時刻是tkt t2 (kn )即：ts ( kn)答案： s6從甲地向乙地發(fā)出頻率為50hz的聲波，當(dāng)波速為330 m/s時，剛好在甲、乙兩地形成一列有若干個完

49、整波形的波，當(dāng)波速為340 m/s時，兩地還是存在若干個完整波形，但完整波形的波數(shù)減少了兩個，求甲、乙兩地距離解析：由v/f可求得當(dāng)波速為330 m/s時波長為330/50m6.6m.甲、乙兩地的間距為此波長的整數(shù)倍，即dn (n1,2,3,4)當(dāng)波速變?yōu)?40 m/s時d(n2) ， (n1,2,3,4) 340/50m6.8m由上述幾式可解得：d448.8 m答案：d448.8 m7如圖是一列簡諧波在某一時刻的波形圖線. 虛線是0.2 s后它的波形圖線這列波可能的傳播速度是多大？解析：由于波的傳播方向未給定，所以必須分別討論波向右傳播和向左傳播兩種情況，又由于周期(或頻率)未給定，要注意時

50、間的周期性，用通式表示一段時間t.由圖線可直接讀出波長4 m.當(dāng)波向右傳播時，0.2 s(n)t，周期t為：ts則波速為：v(n)20(n)m/s n0,1,2,3，當(dāng)波向左傳播時，0.2 s(n)t周期t為：ts則波速為：v20(n)m/s，n0,1,2,3，此題還有另一種解法，因為波具有空間周期性，當(dāng)波向右傳播時，在0.2 s內(nèi)，傳播的距離應(yīng)為：s(n)則傳播速度為：v 20(n)m/s，n0,1,2,3，當(dāng)波向左傳播時，在0.2 s內(nèi)，傳播的距離為：s(n)則傳播速度為：v 20(n)m/s，n0,1,2,3，答案：v20(n)m/s，n0,1,2,3v 20(n)m/s，n0,1,2,

51、3，8將一測力傳感器連接到計算機上就可以測量快速變化的力，圖甲表示小滑塊(可視為質(zhì)點)沿固定的光滑半球形容器內(nèi)壁在豎直平面的a、 a之間來回滑動，a，a點與o點連線與豎直方向之間夾角相等且都為，很小圖乙表示滑塊對器壁的壓力f隨時間t變化的曲線，且圖中t0為滑塊從a點開始運動的時刻，試根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中(包括圖中)所給的信息，求：(1)容器的半徑；(2)小滑塊的質(zhì)量；(3)滑塊運動過程中的守恒量.解析：由圖乙得小滑塊做簡諧運動的周期：ts由t2 ，得r0.1 m在最高點a，有fminmgcos0.495n在最低點b，有fmaxmmg0.510 n從a到b，滑塊機械能守恒，有mgr(1cos)mv2解得：m0.05 kg滑塊機械能守恒： emgr(1cos)mv25×104 j答案：(1)0.1 m(2)0.05 kg(3) 5×104 j9.一列簡諧橫波沿直線傳播，在波的傳播方向上有p、q兩個質(zhì)點，它們相距0.8 m當(dāng)t0時，p、q兩點位移恰好都是正的最大值，且p、q間只有一個波谷當(dāng)t0.6s時，p、q兩點正好都處于平衡位置，且p、q兩點間有一個波峰