機械振動和波(能力版)

1、一、簡諧運動1、特征x=AsintF回= - kx運動學特征：動力學特征：v=vmcost2、特點端 點：平衡位置：x、F回、a、Ep最大v、Ek為0x、F回、a、Ep為0周期性：對稱性：x、F回、a、 v、t有對稱性v、Ek最大一、簡諧運動3、兩種典型的簡諧運動（1）彈簧振子運動軌跡是直線，回復力就是合外力，在平衡位置回復力為0，合外力為0。（2）單擺最大擺角小于100運動軌跡是曲線，回復力是合外力沿切線方向的分力，在平衡位置回復力為0，合外力不為0。T與m及A無關-等時性3、如圖表示質點沿X軸方向做簡諧運動的圖象，下述正確的有（ ）A、振動圖象是從平衡位置開始計時的B、2s末質點的速度最大

2、，加速度最大C、3s末質點的速度最大，且方向為軸的正方向D、5s末質點的位移為0，速度也為04、卡車在行駛時，貨物隨車廂底板上下振動而不脫離底板，設貨物作簡諧運動以豎直向上為正方向，其振動圖象如圖所示，則在圖象上a、b、c、d四點中貨物對車底板壓力最小的是（ ）、a點 、b點、c點 、d點5、彈簧振子在B、C間做簡諧運動，O為平衡位置，D點為BC的中點，E點為OC的中點，BC= 4cm，振子從B點開始運動，經過1s第一次到達C，則下列說法中正確的是 （ ）A、振子運動的振幅為4cm，周期為1sB、振子從D運動到E點的時間一定為0.5sC、振子從E運動到C再到E點的時間一定為0.5sD、振子從E

3、運動到C再到E點的時間一定大于0.5sBCODE6、如圖所示，在光滑的水平面上，有一絕緣的彈簧振子，小球帶負電，在振動過程中當彈簧壓縮到最短時，突然加上一個沿水平向左的恒定的勻強電場，此后： （ ）A振子的振幅將增大B振子的振幅將不變C振子的振幅將減小D電場強度不知道,不能確定振子振幅的變化 (思考題)水平彈簧振子質量為m=1kg，k=100N/m，振子與水平面之間的動摩擦因數(shù)為=0.1，將彈簧從原長位置拉長x=9.3cm后放手，物體將作阻尼振動， 已知在光滑水平面上的彈簧振子的周期為 求： 該彈簧振子作阻尼振動的周期 它經過多少時間停止運動？OA9.3cm7、用一個質量不均勻的擺球做測定重力

4、加速度的實驗。第一次懸線長為L1，測得振動周期為T1；第二次改變懸線長度為L2，并且測得此時單擺的振動周期為T2，試計算重力加速度值。 8、已知懸掛在地面附近的擺長為L的單擺的振動周期為T，地球半徑為R，萬有引力常量為G，求地球的平均密度。9、有一個單擺，在地面上一定時間內振動了N次，將它移到某高山頂，在相同時間內振動了(N-1)次，則由此可粗略推算出此山的高度約為地球半徑的（ ）A、 B、 C、 D、 10、如圖所示，一個半徑為R的大球面鏡固定在水平面，其最低點是O點將一只小球a從鏡面上離O點不遠處無初速釋放，同時將另一只小球b從O點正上方某一位置由靜止釋放為使在b球第一次落到鏡面上時兩球就

5、發(fā)生碰撞，那么b球開始下落時在O點正上方多高處？（兩小球都可視為質點，不計摩擦和空氣阻力）_。 11、下圖是將演示簡諧運動圖像的裝置作變更，當盛砂漏斗下面的薄木板被勻加速地拉出時,擺動著的漏斗中漏出的砂在木板上形成的曲線如圖示，A 、B、 C、 D、 E均為OO 軸上的點，AB=S1, BC=S2,擺長為L（可視作不變）擺角小于5°，則木板的加速度約為多少？A B C D E OA/cm0.25 0.5 0.75 1.0 f/HZ684212、如圖示為一單擺的共振曲線，該單擺的擺長約為多少？共振時單擺的振幅多大？共振時擺球的最大速度為多少？（g=10m/s2）二、簡諧波1、形成介質：

6、波源：2、特點簡諧運動均勻連續(xù)彈性介質（1）介質中各個質點都做簡諧運動，且各個質點振動的A、T、f都相同（2）機械波傳播波源振動的能量和振動形式，介質中各質點不隨波遷移（4）波在波的傳播方向上均勻傳播（5）在一個周期內波在波的傳播方向上向前傳播的距離等于一個波長。（3）后面質點總是重復前面質點的振動(1)波的傳播速度與質點振動的速度是兩個不同的概念,不能混為一談。(2)波速是由介質的性質決定的,與波的頻率、質點的振幅無關，同類波在同一種均勻介質中，波速是一個定值.(3)當波從一種介質中進入另一種介質中時，波的頻率不變，但是波的傳播速度發(fā)生改變，波長與波速成正比發(fā)生改變。二、簡諧波3、波速定義式

7、：波速公式：波源介質注意：描述的是某一時刻各個質點偏離平衡位置的位移描述的是某一質點在各個時刻偏離平衡位置的位移波的傳播方向上所有的振動質點一個振動質點判斷振動質點方向物理意義圖     象研究內容研究對象波動圖象振動圖像4、波動圖象與振動圖象“逆向爬坡”法看下一時刻質點的位置13、一列沿x正方向傳播的簡諧橫波振幅為A，波長為，某一時刻波的圖象如右圖所示，在該時刻，質點P的坐標為（/2，0），經過四分之一周期后，該質點的坐標為（ ）A(5/4，0) B (3/4，0)C(/2，A) D(/2，-A)··xOAB··

8、····I CDEFHy·14、一簡諧橫波在x軸上傳播，在某時刻的波形如圖所示。已知此時質點F的運動方向向下，則（ ）A此波沿x軸負方向傳播 B質點D此時向下運動C質點B將比質點C先回到平衡位置 D質點E振幅為零G15、已知：一簡諧橫波在某一時刻的波形圖如圖所示，圖中位于a、b兩處的質元經過四分之一周期后分別運動到a、b處。某人據(jù)此做出如下判斷：可知波的周期，可知波的傳播速度，可知的波的傳播方向，可知波的波長。其中正確的是 （ ）A和 B和 C和 D和16、一列橫波沿x軸正方向傳播，波速 50m/s，S為上下振動的振源，頻率 40Hz，在x 軸

9、上有一質點P， P與S在x 軸上的距離為 6.5m，當S 剛好通過平衡位置向上運動時，質點P的運動情況是（ ）A剛好到達x軸上方最大位移處 B剛好經過平衡位置C經過x軸上方某位置，運動方向向下 D經過x軸下方某位置，運動方向向上Q·QQ· · 17、有一列沿水平繩傳播的簡諧橫波，頻率為10Hz，振動方向沿豎直方向當繩上的質點P到達其平衡位置且向下運動時，在其右方相距0.6m處的質點Q剛好到達最高點由此可知波速和傳播方向可能是( )· （A） 8m/s，向右傳播（B） 8m/s ，向左傳播P（C） 24m/s ，向右傳播（D） 24m/s ，向左傳播 18

10、、一列橫波沿+x軸傳播，某時刻的波形如圖所示，經過0.25s，x=2m處的P點第一次到達波峰位置，此后再經過0.75s，P點的位移和速度可能是 ( ) A位移是2cm，速度為零B位移是-2cm，速度為零C位移是零，速度方向向上D位移是零，速度方向向下··yxOPQ(A)在0.1s時的位移是4cm(B)在0.1s時的速度最大(C)在0.1s時的速度向下(D)在0到0.1秒時間內的路程是4cm。20、如圖，沿波的傳播方向上有間距均為1米的六個質點a、b、c、d、e、f，均靜止在各自的平衡位置，一列橫波以1m/s的速度水平向右傳播，t=0時時到達質點a，質點a開始由平衡位置向上運

11、動，t=1s時，質點a第一次到達最高點，則在4st5s這段時間內 ( )a b c d e f（A）質點c 的加速度逐漸增大 （B）質點a 的速度逐漸增大（C）質點d 向下運 動（D）質點f 保持靜止21、在均勻介質中選取平衡位置在同一直線上的9個點，相鄰兩質點的距離均為L，一列簡諧橫波沿直線向右傳播，t=0時到達質點1，質點1開始向下運動，經過時間t前9個質點第一次出現(xiàn)如圖所示的波形。求此波的周期、波長和波速。22、簡諧波沿x軸正方向傳播，已知軸上x1=0和x2=1m處兩質點的振動圖象如圖a、b示，又知此波的波長大于1m，則波的傳播速度是多少？(A) 14m/s (B) 10m/s (C)

12、6m/s (D) 4.67m/sA d B24、一列沿直線傳播的橫波，某一時刻直線上相距為d的AB兩點處于平衡位置，如圖示，且AB之間只有一個波峰，若經過時間t后，質點B 第一次到達波峰位置，則這列波可能的波速為： （ ） A. d/2t B. d/4t C. 3d/4t D. 3d/2t··25、一列簡諧波向右傳播，波速為v，沿波的傳播方向上有相距為d的P、Q兩質點，（P在左，Q在右）如圖示，某時刻P、Q兩質點都處于平衡位置，且P、Q間只有一個波峰，經過時間t，Q質點第一次運動到波谷，則t 的取值可能有（ ）P Q QA. 1個 B. 2個 C. 3個 D. 4個26、一

13、列橫波沿x軸傳播，t1與t2時刻的波形分別如圖中的實線和虛線所示，已知t2-t1=0.1s，這列波的速度可能是（ ）A10 m/s B30 m/s C40 m/s D50 m/s27、一列簡諧橫波在x軸上傳播，在t1=0與t2=0.05s時，其波形圖分別用如圖所示的實線和虛線表示，求：(1) 這列波可能具有的波速(2) 當波速為280m/s時，波的傳播方向如何？此時圖中質點P從圖中位置運動至波谷所需的最短時間是多少？SQPvv29、波源S從平衡位置y=0開始振動，運動方向豎直向上（y軸的正方向） ，振動周期T=0.01s，產生的簡諧波向左、右兩個方向傳播，波速均為v=80m/s，經過一段時間后

14、，P、Q兩點開始振動，已知距離SP=1.2m、SQ=2.6m，若以Q點開始振動的時刻作為計時的零點，則在圖2的振動圖象中，能正確描述P、Q兩點振動情況的是（ ）A.甲為Q點的振動圖象 B.乙為Q點的振動圖象C.丙為P點的振動圖象 D.丁為P點的振動圖象ty0T2Tty0T2Tty0T2T丁甲乙丙ty0T2T30、已知平面簡諧波在x軸上傳播，原點O的振動圖線如圖a 所示，t 時刻的波形圖線如圖b 所示，則 tt0.5S 時刻的波形圖線可能是（ ）yx0246vyx/m0246yx0246yx0246yx02460.2 0.4 0.6yt/s0CabABD-10102240 64Mx/sy/cm3

15、1、一列橫波沿x軸傳播，波速10 m/s已知t=0時刻的波形圖像如圖所示，圖中M處的質點此時正經過平衡位置沿y軸正方向運動，在圖中畫出t=1.5s時的波形圖像32、如圖所示，A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K是均勻彈性介質的質點，相鄰兩點間的距離都是0.5m.，質點A從t0時刻開始沿y軸方向振動，開始時的運動方向是指向y軸的正方向，振幅為2cm，經過0.1s時間，A第一次到達最大位移處，此時波恰好傳到C點，求：（1）波長和波速.（2）在圖中畫出t0.45s時刻的波形圖.33、如圖所示，O點是一列沿X軸傳播的簡諧橫波的波源，從O點剛振動開始計時，經0.2s波傳播到離O點距離為4m的A點，求：（1）再經多長時間離O點距離為10m的B點第一次到達波谷？（2）在圖上畫出B點第一次到達波谷時的波形圖。 4mBC3m5mDx35、如圖示：空間同一平面內有A、B、C三點, AB=5m,BC=4m, AC=3m, A、C兩點處有完全相同的波源,振動頻率為1360Hz，波速為340m/s，則BC連線上振動最弱的位置有 個。 A O BRP36、半徑為45m的圓形跑道，AB為直徑，現(xiàn)將兩個相同的喇叭分別