2018机械振动和机械波专题复习

1知识点一：振动图像（物理意义、质点振动方向）与波形图（物理意义、传播方向与振动方向），回复力、位移、速度、加速度等分析1.悬挂在竖直方向上的弹簧振子,周期为2s,从最低点的位置向上运动时开始计时,它的振动图像如图所示,由图可知 ()A.t=1.25s时振子的加速度为正,速度为正B.t=1.7s时振子的加速度为负,速度为负C.t=1.0s时振子的速度为零,加速度为负的最大值D.t=1.5s时振子的速度为零,加速度为负的最大值2.如图甲所示,一弹簧振子在A、B间做简谐运动,O为平衡位置,如图乙是振子做简谐运动时的位移-时间图像,则关于振子的加速度随时间的变化规律,下列四个图像(选项)中正确的是 ()3.如图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以O点为平衡位置，在a、b两点之间做简谐运动，其振动图象如图乙所示。由振动图象可以得知A．振子的振动周期等于t1B．在t=0时刻，振子的位置在a点C．在t=t1时刻，振子的速度为零D．从t1到t2，振子正从O点向b点运动4．一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为λ。若在x=0处质点的振动图像如右图所示，则该波在t=T/2时刻的波形曲线为（）A．B．C．D．5.一列横波沿x轴正向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图1所示，此后，若经过3/4周期开始计时，则图2描述的是A.a处质点的振动图象B.b处质点的振动图象C.c处质点的振动图象D.d处质点的振动图象AytOT/2TAyxOλ/2λAyxOλ/2λAyxOλ/2λAyxOλ/2λ26．如图所示，甲图为一列简谐横波在t=0.2s时刻的波动图象，乙图为这列波上质点P的振动图象，则该波A．沿x轴负方传播，波速为0.8m/sB．沿x轴正方传播，波速为0.8m/sC．沿x轴负方传播，波速为5m/sD．沿x轴正方传播，波速为5m/s7.如图所示是一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图。已知a质点的运动状态总是滞后于b质点0.5s，质点b和质点c之间的距离是5cm。下列说法中正确的是A．此列波沿x轴正方向传播B．此列波的频率为2HzC．此列波的波长为10cmD．此列波的传播速度为5cm/s8.一列向右传播的简谐横波在某一时刻的波形如图所示，该时刻，两个质量相同的质点P、Q到平衡位置的距离相等。关于P、Q两个质点，以下说法正确的是（）A．P较Q先回到平衡位置B．再经41周期，两个质点到平衡位置的距离相等C．两个质点在任意时刻的动量相同D．两个质点在任意时刻的加速度相同9．在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波。一质点由平衡位置竖直向上运动，经0.1s到达最大位移处．在这段时间内波传播了0.5m。则这列波（）A．周期是0.2sB．波长是0.5mC．波速是2m/sD．经1.6s传播了8m10.如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=-0.2m和x=1.2m处，两列波的速度大小均为v=0.4m/s，两波源的振幅均为A=2cm。图示为t=0时刻两列波的图象（传播方向如图所示），该时刻平衡位置位于x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置处于x=0.5m处。关于各质点运动情况的判断正确的是（）A.t=0时刻质点P、Q均沿y轴正方向运动B.t=1s时刻，质点M的位移为－4cmC.t=1s时刻，质点M的位移为＋4cmD.t=0.75s时刻，质点P、Q都运动到x=0.5mabcOy/mx/cmx/10-1my/cm0-224681012v2-2vPQMx/my/m01.0P甲2.0t/sy/m00.2乙0.4311.一质点以坐标原点O为中心位置在y轴上做简谐振动，其振动图象如图所示，振动在介质中产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为1.0m/s。此质点振动0.2s后立即停振动，再经过0.1s后的波形图是12.如图甲所示，横波1沿BP方向传播，B点的振动图象如图乙所示；横波2沿CP方向传播，C点的振动图象如图丙所示。两列波的波速都为20cm/s。P与B相距40cm，P与C相距50cm，两列波在P点相遇，则P点振幅为A．70cmB．50cmC．35cmD．10cm13.如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传到x=5m处的M点开始计时（t=0s），已知开始计时后，P点在t=0.3s的时刻第一次到达波峰，下面说法中正确的是A．这列波的周期是1.2sB．这列波的传播速度大小是10m/sC．质点Q（x=9m）经过0.5s才第一次到达波峰D．M点右侧各质点开始振动的方向都是沿着y轴的正方向14.如图2所示，沿波的传播方向上间距均为1.0m的六个质点a、b、c、d、e、f均静止在各自的平衡位置。一列简谐横波以2.0m/s的速度水平向左传播，t＝0时到达质点a，质点a开始由平衡位置向上运动。t＝1.0s时，质点a第一次到达最高点。则在4.0s＜t＜5.0s这段时间内A．质点c保持静止B．质点f向下运动C．质点b的速度逐渐增大D．质点d的加速度逐渐增大15.(多选)如图所示,实线表示两个相干波源S1、S2发生的波的波峰位置,则图中a、b两点 ()A.a为振动加强位置B.b为振动减弱位置C.b为振动加强位置D.a为振动减弱位置P12BC-3030O0.511.5t/sy/cm图甲图乙0.511.5t/s-4040Oy/cm图丙a图2bcdef左416.(多选)两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇。下列说法正确的是 ()A.波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1-A2|B.波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1+A2C.波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D.波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅17.水平面上有A、B两个振动情况完全相同的振源。在A、B连线中垂线上有a、b、c三个质点。已知某时刻a点是两列波波峰的相遇点,c点是相近的波谷的相遇点,b处在a、c之间,如图所示。那么以下说法正确的是 ()A.a点是振动加强点,c点是振动减弱点B.a点与c点都是振动加强点,b点是振动减弱点还是加强点不能确定C.a点与c点此时此刻是振动加强点,经过一段时间后,变为振动减弱点,而b点可能变为振动加强点D.a、b、c都是振动加强点知识点二：多解问题18.一列简谐横波沿直线由A向B传播，相距10.5m的A、B两处的质点振动图象如图a、b所示，则（）A．该波的振幅一定是20cmB．该波的波长可能是14mC．该波的波速可能是10.5m/sD．该波由a传播到b可能历时7s19.一列沿x轴方向传播的简谐横波，t＝0时刻的波形如图中实线所示，t＝0.2s时刻的波形为图中虚线所示，则A．波的传播方向一定向右B．波的周期可能为154sC．波的频率可能为54HzD．波的传播速度可能为20m/s20.如图，一列简谐横波向右传播，质点a和b的平衡位置相距0.5m。某时刻质点a运动到波峰位置时，质点b刚好处于平衡位置向上运动。这列波的波长可能是A．1mB．2mC．0.5mD．0.67m54321-1010y/cmt/sabab左右5知识点三：单摆21.如图所示的单摆，摆球a向右摆动到最低点时，恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b发生碰撞，并粘在一起，且摆动平面不变。已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h，摆动的周期为T，a球质量是b球质量的5倍，碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半。则碰撞后（）A．摆动的周期为56TB．摆动的周期为65TC．摆球最高点与最低点的高度差为0.3hD．摆球最高点与最低点的高度差为0.25h22.如图甲所示，细线下悬挂一个除去了柱塞的注射器，注射器可在竖直面内摆动，且在摆动过程中能持续向下流出一细束墨水。沿着与注射器摆动平面垂直的方向匀速拖动一张硬纸板，摆动的注射器流出的墨水在硬纸板上形成了如图乙所示的曲线。注射器喷嘴到硬纸板的距离很小，且摆动中注射器重心的高度变化可忽略不计。若按图乙所示建立xOy坐标系，则硬纸板上的墨迹所呈现的图样可视为注射器振动的图像。关于图乙所示的图像，下列说法中正确的是A．x轴表示拖动硬纸板的速度B．y轴表示注射器振动的位移C．匀速拖动硬纸板移动距离L的时间等于注射器振动的周期D．拖动硬纸板的速度增大，可使注射器振动的周期变短23.如图所示,一单摆悬于O点,摆长为L,若在过O点的竖直线上的O'点钉一个钉子,使OO'=L/2,将单摆拉至A处释放,小球将在A、B、C间来回振动,若振动中摆线与竖直方向夹角小于5°,则此摆的周期是 ()habOOO1L乙甲O1Oyx624.(1)用50分度的游标卡尺(测量值可精确到0.02mm)测定某圆筒的内径时,示数如图所示,可读出圆筒的内径为mm，秒表读数。(2)用多组实验数据作出T2-L图像,也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的T2-L图线的示意图如图2中的a、b、c所示,其中a和b平行,b和c都过原点,图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b,下列分析正确的是(选填选项前的字母)。 A.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB.出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C.图线c对应的g值小于图线b对应的g值(3)实验中某同学发现他测出的重力加速度值总是偏大，其原因可能是()A．实验室地下可能有大型磁铁矿脉B．单摆所用的摆球太重C．测出n次全振动的时间为t，误作为(n＋1)次全振动的时间进行计算D．以摆球直径和摆线长度之和作为摆长进行运算E．摆角太大了（摆角仍小于10°）；F．摆球不是在竖直平面内做简谐振动，而是做圆锥摆运动；G．摆球摆动过程中摆线出现松动。