机械振动和机械波练习题(2014.4)

第1页共6页机械振动和机械波练习题一、选择题1．关于简谐运动的下列说法中，正确的是[]A．位移减小时，加速度减小，速度增大B．位移方向总跟加速度方向相反，跟速度方向相同C．物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反；背向平衡位置时，速度方向跟位移方向相同D．水平弹簧振子朝左运动时，加速度方向跟速度方向相同，朝右运动时，加速度方向跟速度方向相反2．弹簧振子做简谐运动时，从振子经过某一位置A开始计时，则[]A．当振子再次与零时刻的速度相同时，经过的时间一定是半周期B．当振子再次经过A时，经过的时间一定是半周期C．当振子的加速度再次与零时刻的加速度相同时，一定又到达位置AD．一定还有另一个位置跟位置A有相同的位移3．如图1所示，两木块A和B叠放在光滑水平面上，质量分别为m和M，A与B之间的最大静摩擦力为f，B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子。为使A和B在振动过程中不发生相对滑动，则[]4．若单摆的摆长不变，摆球的质量增为原来的4倍，摆球经过平衡A．频率不变，机械能不变B．频率不变，机械能改变C．频率改变，机械能改变D．频率改变，机械能不变5．一质点做简谐运动的振动图象如图2所示，质点在哪两段时间内的速度与加速度方向相同[]第2页共6页A．0～0.3s和0.3～0.6sB．0.6～0.9s和0.9～1.2sC．0～0.3s和0.9～1.2sD．0.3～0.6s和0.9～1.2s6．如图3所示，为一弹簧振子在水平面做简谐运动的位移一时间图象。则此振动系统[]A．在t1和t3时刻具有相同的动能和动量B．在t3和t4时刻振子具有相同的势能和动量C．在t1和t4时刻振子具有相同的加速度D．在t2和t5时刻振子所受回复力大小之比为2∶17．摆A振动60次的同时，单摆B振动30次，它们周期分别为T1和T2，频率分别为f1和f2，则T1∶T2和f1∶f2分别等于[]A．2∶1，2∶1B．2∶1，1∶2C．1∶2，2∶1D．1∶1，1∶28．一个直径为d的空心金属球壳内充满水后，用一根长为L的轻质细线悬挂起来形成一个单摆，如图4所示。若在摆动过程中，球壳内的水从底端的小孔缓慢泄漏，则此摆的周期[]第3页共6页B．肯定改变，因为单摆的摆长发生了变化C．T1先逐渐增大，后又减小，最后又变为T1D．T1先逐渐减小，后又增大，最后又变为T19．如图5所示，AB为半径R=2m的一段光滑圆糟，A、B两点在同一水平高度上，且AB弧长20cm。将一小球由A点释放，则它运动到B点所用时间为[]10．一只单摆，在第一个星球表面上的振动周期为T1；在第二个星球表面上的振动周期为T2。若这两个星球的质量之比M1∶M2=4∶1，半径之比R1∶R2=2∶1，则T1∶T2等于[]11．有甲、乙、丙三个质量相同的单摆，它们的固有频率分别为f、4f、6f，都在频率4f的同一策动力作用下做受迫振动，比较这三个单摆[]A．乙的振幅最大，丙的其次，甲的最小B．乙的振幅最大，甲的其次，丙的最小C．它们的振动频率都是4fD．乙的振动频率是4f，甲和丙的振动频率分别是固有频率和策动力频率的合成12．升降机中装一只单摆，当升降机匀速运动时，单摆振动周期为T。现升降机变速运动，且加速度的绝对值小于g，则[]A．升降机向上匀加速运动时，单摆振动周期大于TB．升降机向上匀加速运动时，单摆动力周期小于TC．升降机向下匀加速运动时，单摆振动周期大于TD．升降机向下匀加速运动时，单摆振动周期小于T1.机械波从空气传入水中后）(A)频率变小，波长变大；(B)频率变大，波长变小；(C)频率不变，波长变大；(D)频率不变，波长变小。2.一列声波在空气中传播的速度为340m/s，波长为1.4m．当它传到另一种介质中时，其波长变为6.3m，则该声波在这种介质中的速度是__________m/s．3.一列横波相隔时间t的波形曲线分别如图10－29中实线和虚线所示，已知波速v＝10cm/s，则t取值不可能．．．的是（）(A)0.5s(B)1.0s(C)1.5s(D)2.5s5x/cmy/cm0-5102030图10－2910x/cmy/cm0-10306090图10－30第4页共6页4.一列横波的波形曲线如图10－30所示，其中实线是t1＝１s时的波形图，虚线是t2＝2.5s时的波形，且（t2－t1）小于一个周期，由此可判断（）(A)此波的振幅为10cm，波长是60cm；(B)此波一定向x轴正方向传播；(C)此波的周期可能是６s，也可能是２s；(D)此波的波速可能是0.1m/s，也可能是0.3m/s。5.一列横波的波速为２m/s，在波的传播方向上有A、Ｂ两质点，如图10-31所示．从波恰好到达其中某点开始计时的５s内，Ａ质点完成８次全振动，Ｂ质点完成10次全振动．由此判断波的传播方向及Ａ、Ｂ两点间的距离应依次为：(A)从Ａ向Ｂ，AB＝２m(B)从Ｂ向Ａ，AB＝２m(C)从Ａ向Ｂ，AB＝1.6m(D)从Ｂ向Ａ，AB＝1.6m6.一列简谐波沿x正向传播，到达坐标原点时的波形曲线如图10－32所示．若经过2.3s波从原点传播到Ｐ点，此时处于原点的质点的位移是______cm，波的传播速度是______m/s．7.如图10－33是一列横波在某时刻的波形曲线，质点Ｐ正在向下运动，经过0.01s第一次到达波谷．已知质点Ｍ、Ｑ之间相距５m．(1)在（）内用箭头标明波传播的方向；(2)计算这列波的波速；(3)质点Ｎ至少需多长时间可到达波谷？(4)在图上用虚线画出再经过3T/４的波形曲线．8.如图10－34所示是一列向＋x方向传播的简谐横波在t＝０时刻的波形曲线，已知该波的周期为４s，则：（）(A)在第１s内质点Ａ动能增加；(B)在第１s内质点Ｂ和Ｃ动能变化情况相同；(C)在第１s内质点Ｂ和Ｃ动量变化量相同；(D)在任何连续的２s内质点Ａ、Ｂ、Ｃ动能的变化量均为零。9.一列简谐横波原来波形曲线如图10－35中实线所示，经过时间t后变成图中虚线所示的波形，已知波向左传播，时间t小于一个周期，图中位置坐标为（12m，2cm）的质点Ａ的运动状态经过时间t传播到质点Ｂ，则Ｂ点的位置坐标为__________；此刻Ａ的位置坐标为_________；Ａ在时间t内通过的路程为__________cm．10.一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波形曲线如图10－36，图中Ｐ是介质中的一个质点，Ｐ质点在该时刻之前3/4周期时的运动方向是（）(A)向右(B)向左(C)向下(D)向上11.某横波的波长为８cm，若以波源为x轴的原点，某时刻处于波源处的质点恰好回到平衡位置且向下振动，画出在x轴上传播的波此时的波形曲线，并求x1＝+5m处和x2＝-5m处质点的振动方向．12.当波刚从Ｍ向Ｎ方向传播时，用曝光时间为1/7秒的照相记录器，摄得的一张波形如图10－37所示，则该波的频率和波速分别是多少？13.如图10－38是一列横波的波形曲线．波的频率为0.5Hz，沿x轴正方向传播，从图示时刻起，Ｂ质点至少要经过多长时间才能与Ａ在图示时刻有完全相同的运动状态？（）(A)２s(B)１s(C)1.6s(D)0.4s图10－31图10－31AB-2-1011.5Py/cmx/m1-1图10－32sxNM12cmMNPOQR()图10－33图10－36Pxx图10－34ABCy８2４６图10－38x／cmB10y/cm0A图10－37-22y/cm0612A图10－35x/m第5页共6页14.在简谐波传播方向上相距为s的a、b两点均处于平衡位置，它们之间只存在一个波峰的可能波形有图10－39所示的四种情况，若波都是向右传播，波速也都相等，由图示波形时刻开始，a点最先到峰的是哪种情况？（）15.甲、乙两小船随水波上下振动，两船相距80m，当甲在水波波峰时，乙恰在平衡位置；经过20s再观察，甲恰在波谷，乙仍在平衡位置．则下列说法正确的是（）(A)水波的最大波长是160m(B)水波的波长可能是64/3m(C)水波的最小频率是401Hz(D)水波的波速最小是８m/s16.一列波的波速是20m/s，沿x轴正方向传播，在某时刻波形曲线如图10－40，若波源平衡位置坐标为（－4m，０），且初始时刻是从平衡位置向y轴负方向开始振动的，则至少经过________s才能使质点Ａ的运动情况如图中所示．17.一列波沿绳子传播时，绳上有相距３m的Ｐ和Ｑ两点，Ｐ点和Ｑ点的振动图象如图10－41所示．（实线为Ｐ点的振动图象，虚线为Ｑ点的振动图象）这列波的波长和波速的可能值是（）(A)６m，30m/s(B)６m，12m/s(C)２m，12m/s(D)２m，10m/二、填空题13．质点在O点附近做简谐运动，由O点开始计时，质点第一次到达O点附近的M点需时6s，又经过4s再一次通过M点，则质点第三次通过M点还要经过________s。14．如图6所示，两个相同的弹性小球，分别挂在不能伸长的细线上，两线互相平行，两球重心在同一水平线上且互相接触，第1个球摆长为L1，第2个球摆长为4L1。现将第1个球拉一个很小的角度后释放，在第1个球摆动周期的两倍时间内，两球碰撞的次数为──────次。15．有一单摆，在山脚下测得周期为T1，移到山顶测得周期为了T2，设地球半径为R，则山的高度为__________。16．铁路上每根钢轨的长度为12m，两根钢轨之间的间隙为0.8cm，若支持车厢的弹簧的固有频率为2Hz，那么列车的速度v=____________m/s时车振动的最厉害。ab(A)ab(B)ab(C)ab(D)图10－39x／m1345y/cm02图10－40Ａx/cm00.10.2P图10－41t/sQ第6页共6页练习题参考答案一、选择题1．AC2．C3．BD4．A5．D6．BD7．C8．BC9．C10．A11．AC12．BC二、填空题19．25.620．98.50，B三、计算题