第九、十章综合《机械振动和机械波》

第九、十章综合《机械振动和机械波》一、选择题：1、图中的实线表示t时刻的一列简谐横波的图像,虚线则表示(t+△t)时刻该波的图像.设T为该波的周期.则△t的取值().(其中n＝0,1,2,3…)(A)若波沿x轴正方向传播,△t＝(n+)T(B)若波沿x轴负方向传播,△t＝(n+)T(C)若波沿x轴正方向传播,△t＝(n+)T(D)若波沿x轴负方向传播,△t＝(n+1)T2、声音从声源发出,在空气中传播时().(A)传播距离越远声波速度越小(B)传播距离越远声音频率越低(C)传播距离越远声波的振幅波越小(D)传播距离越远声波的波长越短3、将摆球质量一定、摆长为l的单摆竖直悬挂中升降机内,在升降机以恒定的加速度a(ag)竖直加速下降的过程中,单摆在竖直平面内做小摆角振动的周期应等于()..(A)2π(B)2π(C)2π(D)2π4、对单摆在竖直面内的振动,下面说法中正确的是().(A)摆球所受向心力处处相同(B)摆球的回复力是它所受的合力(C)摆球经过平衡位置时所受回复力为零(D)摆球经过平衡位置时所受合外力为零5、一轻弹簧上端固定,下端挂一重物,平衡时弹簧伸长了5cm.再将重物向下拉1cm,然后放手,则在刚释放的瞬间重物的加速度是(g取10m∕s2)().(A)2.0m∕s2(B)7.5m∕s2(C)10m∕s2(D)12.5m∕s26、在某行星表面处的重力加速度值是地球表面处重力加速度值的4∕9,那么把在地球表面上走得很准的摆钟搬到这个行星表面上,它的分针转一圈经历的时间实际应是().(A)2.25h(B)1.5h(C)4∕9h(D)2∕3h7、一个单摆,分别在Ⅰ、Ⅱ两个行星上做简谐振动的周期为T1和T2,若这两个行星的质量之比为M1：M2＝4：1,半径之比为R1：R2＝2：1,则().(A)T1：T2＝1：1(B)T1：T2＝2：1(C)T1：T2＝4：1(D)T1：T2＝2：18、图是一水平弹簧振子做简谐振动的振动的振动图像(x-t图),由图可推断,振动系统().(A)在t1和t2时刻具有相等的动能和相同的动量(B)在t3和t4时刻具有相等的势能和相同的动量(C)在t4和t6时刻具有相同的位移和速度(D)在t1和t6时刻具有相同的速度和加速度9、若单摆的摆长不变，摆球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时的速度减小为原来的1/2，则单摆振动的（）(A)频率不变，振幅不变(B)频率不变，振幅改变(C)频率改变，振幅改变(D)频率改变，振幅不变10、呈水平状态的弹性绳，右端在竖直方向上做周期为0.4s的简谐振动，设t＝0时右端开始向上振动，则在t＝0.5s时刻绳上的波形可能是图的哪种情况（）二、填空题：11、从下图所示的振动图像中，可以判定振子在t＝_____s时，具有正向最大加速度；t＝____s时，具有负方向最大速度。在时间从____s至_____s内，振子所受回复力在－y方向并不断增大；在时间从_____s至_____s内，振子的速度在＋y方向并不断增大。12、铁路上每根钢轨的长度为1200m，每两根钢轨之间约有0．8cm的空隙，如果支持车厢的弹簧的固有振动周期为0．60s，那么列车的行驶速度v＝____m／s时，行驶中车厢振动得最厉害。13、下图所示为一双线摆，它是在一水平天花板上用两根等长细绳悬挂一小球而构成的，绳的质量可以忽略，设图中的l和α为已知量，当小球垂直于纸面做简谐振动时，周期为_____14、如下图所示，是A、B两单摆做简谐振动的振动图像，如果所在地的重力加速度g＝9.80m／s2，那么，根据图中数据可得：A摆的摆长l1＝____cm，两摆的摆长之比l1：l2＝_______，最大摆角之比α1：α2＝___。15、如下图所示，为了测量一个凹透镜一侧镜面的半径R，让一个半径为r的钢球在凹面内做振幅很小的往复振动，要求振动总在同一个竖直面中进行，若测出它完成n次全振动的时间为t，则此凹透镜的这一镜面原半径值R＝_______．16、如下图所示，半径是0.2m的圆弧状光滑轨道置于竖直面内并固定在地面上，轨道的最低点为B，在轨道的A点（弧AB所对圆心角小于5°）和弧形轨道的圆心O两处各有一个静止的小球Ⅰ和Ⅱ，若将它们同时无初速释放，先到达B点的是____球，原因是______（不考虑空气阻力）17、已知地球质量约为月球质量的81倍，地球半径为月球半径的3．8倍，在地球表面振动周期为1s的单摆，移到月球上去，它每分钟全振动的次数是_____.18、描述机械振动，除了速度和加速度外，还需要一些物理量，这就是振动的___、___和__．19、一个水平弹簧振子的固有频率是3Hz，要使它在振动中产生的最大加速度能达到5m／s2，它振动的振幅A＝_____cm.20、如下图所示，实线为一列简谐波在t＝0时刻的波形，虚线表示经过t＝0.2s后它的波形图像，已知T＜t＜2T，则这列传播速度的可能值v＝____;这列波振荡频率的可能值f＝_____．三、计算题：21、一列简谐横波沿一直线在空间传播,某一时刻直线上相距为d的A、B两点均处在平衡位置,且A、B之间仅有一个波峰,若经过时间t,质点B恰好到达波峰位置,则该波的波速的可能值是多少?22、摆长L＝1m的单摆,如图所示悬挂在竖直墙壁前,静止时摆球刚好跟壁接触而不互相挤压,将摆球向前拉离竖直方向一个小于5的角度,无初速释放后使其摆动.若摆球跟竖直墙壁的碰撞为弹性正碰,它就会在墙壁与开始释放的位置之间做周期性的往返运动.(1)求摆的振动周期;(2)取碰撞处为坐标原点,画出两个周期的振动图像.23、如图所示,在光滑水平面的两端对立着两堵竖直的墙A和B,把一根劲度系数是k的弹簧的左端固定在墙A上,在弹簧右端系一个质量是m的物体1.用外力压缩弹簧(在弹性限度内)使物体1从平衡位置O向左移动距离,紧靠1放一个质量也是m的物体2,使弹簧1和2都处于静止状态,然后撤去外力,由于弹簧的作用,物体开始向右滑动.(1)在什么位置物体2与物体1分离?分离时物体2的速率是多大?(2)物体2离开物体1后继续向右滑动,与墙B发生完全弹性碰撞.B与O之间的距离x应满足什么条件,才能使2在返回时恰好在O点与1相遇?设弹簧的质量以及1和2的宽度都可忽略不计.24、如图所示为一双线摆.它是在水平天花板上用两根细线悬挂一小球构成的,已知线AC长为,AC与水平方向成37角,BC与水平方向成53角.当小球在垂直于两细线所在的平面的竖直平面内做小摆角振动(小于5)时,周期为多少?25、某一摆钟的摆长未知,若将摆锤向上移动△米m,发现摆钟每分钟快了t秒,求摆钟原来的摆长.(此钟摆可视为单摆)26、利用声音在空气里和钢铁里传播速度不同可以测定钢铁桥梁的长度.从桥的一端用锤敲击一下桥,在桥的另一端的人先后听到这个声音两次,并测得这两次相隔时间为t＝4.5s,已知空气中的声速＝340m/s,钢铁中声速＝5000m/s,那么桥长多少m?27、一列波速为20m/s的简谐波沿轴正方向传播,在某一时刻波的图像如图所示.试据此分别画出质点a、b(1)从这个时刻起的振动图像;(2)从这个时刻以后1/4周期时起的振动图像.28、将一摆长为的单摆悬挂在车厢中,当车厢沿水平路面做加速度为a的匀加速直线运动时,单摆在车厢前进方向的竖直平面内的小摆角振动的周期是多少?29、在平静的湖面上停着一条船,由船上的人在水面激起一列持续的水波,水波频率一定,另一人站在岸边计量出水波经过50s到达岸边,并估测出两相邻波峰间的距离约为0.5m;这个人还测出5s内到达岸边的波数为20个.试计算船离岸约有多远?30、如图所示,3个大小相同、质量相等的弹性小球、和.和分别用细线悬起,成为摆长分别为＝1m、＝m的单摆,由于悬点高度不同,可使两球刚好跟同一光滑水平面接触而不互相挤压,两小球的球心相距10cm.小球从、连线的中点O处以v＝5cm/s的速度沿光滑水平面向右运动,跟球发生弹性正碰后,将停下一段时间,然后又受球对它的向左碰撞而向左运动;以后再跟球发生弹性正碰,…….在没有摩擦阻力的情况下,球将在与之间、以O为中心位置做周期性的往复运动.(1)计算往复运动的周期.(2)取中心位O为坐标原点,并从O向右运动开始计时,画出球在两个周期中的振动图像.(碰撞时间短暂可忽略)答案一、选择题：1、C2、C3、D4、C5、A6、B7、A8、B9、B10、C二、填空题：11、0．4，0．2，0．6~0．8，0．4~0．612、20.0113、2π14、99．4，2．25，1．0415、16、Ⅱ，17、25．318、振幅、周期和频率19、1.420、25m／s，35m／s；6．25Hz，8．75Hz三、计算题：21、A22、(1)T＝(2)见答图.23、(1)在O点分离,分离时物体2的速率(2)….24、25、26、约1.64km.27、见答图(1)t＝0时刻起,(2)t＝时刻起28、29、约100m.30、(1)T＝,(2)见答图