2011届物理一轮复习课件：12.4《机械振动 机械波 定时检测》

1、定时检测 机械振动和机械波 1.某质点做简谐运动,其位移 随时间变化的关系式为x=Asin t,则质点( ) A.第1 s末与第3 s末的位移相同 B.第1 s末与第3 s末的速度相同 C.3 s末至5 s末的位移方向都相同 D.3 s至5 s末的速度方向都相同 解析 由x=Asin t知t=1 s末和t=3 s末时位移 相同,但速度大小相同,方向相反,3 s末至5 s末 位移方向变化,速度方向不变,故选A、D.,AD,2.简谐运动的平衡位置是指 ( ) A.速度为零的位置 B.回复力为零的位置 C.加速度为零的位置 D.位移最大的位置 解析 简谐运动的物体,平衡位置是回复力为零 的位置,而合外力是否为零,不同的系统是不同 的,因此加速度不一定为零,比如单摆在平衡位 置时存在向心加速度.简谐运动的物体经过平衡 位置时速度最大,位移为零.,B,3.某振动系统的 固有频率为f0 ,在周期性驱动力的作用下做受迫 振动,驱动力的频率为f.若驱动力的振幅保持不 变,下列说法正确的是 (填入选项前的 字母,有填错的不得分) A.当ff0时,该振动系统的振幅随f减小而增大 C.该振动系统的振动稳定后

2、,振动的频率等于f0 D.该振动系统的振动稳定后,振动的频率等于f 解析 受迫振动的频率总等于驱动力的频率, D正确;驱动力频率越接近固有频率,受迫振动的 振幅越大,B正确.,BD,4.如图1所示,水面上有A、B两 个振动情况完全相同的振源, 在AB连线的中垂线上有a、 b、c三个质点,已知某时刻, a点是两列波的波峰的相遇点,c点是与a点相邻 的两列波的波谷相遇点,b为a、c的中点,则以下 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 C.a点与c点此时刻是振动加强点,经过一段时间后 变成振动减弱点,而b点可能变成振动加强点 D.a、b、c都是振动加强点,图1,解析 在AB的垂直平分线上的所有的点到A、B 的路程差都等于0,因此都是振动加强点,D选项 正确. 答案 D,5.如图2所示,波源S从平衡位置y =0开始振动,运动方向竖直向 上(y轴的正方向),振动周期T=0.01 s,产生的机 械波向左、右两个方向传播,波速均为v=80 m/s, 经过一段时间后,P、Q两点开始振动,已知距离 SP=1.2 m、SQ=2.6 m

3、.若以Q点开始振动的时刻 作为计时的零点,则在图3所示的四幅振动图象 中,能正确描述S、P、Q三点振动情况的是( ),图2,图3,A.甲为Q点的振动图象 B.乙为振源S点的振动图象 C.丙为P点的振动图象 D.丁为P点的振动图象 解析 波长=vT=0.8 m,SQ= =3 =3 + ,Q点起振方向竖直向上,而此时波源S点已 在正向最大位移处,A对,B错;SP=+ ,当S点 在正向最大位移处时,P点在负向最大位移处, D对. 答案 AD,6.如图4所示为质点的振动图象,下列判断中正确的 是 ( ) A.质点振动周期是8 s B.振幅是2 cm C.4 s末质点的速度为负,加速度为零 D.10 s末质点的加速度为正,速度为零 解析 由振动图象可读得,质点的振动周期为 8 s ,A对;振幅为2 cm,B错;4秒末质点经平衡位置 向负方向运动,速度为负向最大,加速度为零,C 对;10 s末质点在正在最大位移处,加速度为负值, 速度为零,D错. ,AC,图4,7.关于振动和波的关系,下列说法中正确的是( ) A.振动是波的成因,波是振动的传播 B.振动是单个质点呈现的运动现象,波是许多质 点联系

4、起来呈现的运动现象 C.波的传播速度就是质点振动的速度 D.波源停止振动时,波立即停止传播 解析 机械波的产生条件是有波源和介质.由于 介质中的质点依次带动由近及远传播而形成波, 所以选项A和B正确.波的传播速度是波形由波源,向外伸展的速度,在均匀介质中其速度大小不变; 而质点振动的速度和方向都随时间周期性地发 生变化,选项C错误.波源一旦将振动传给了介质, 振动就会在介质中向远处传播;当波源停止振动 时,介质仍然继续传播波源振动的运动形式,不 会随波源停止振动而停止传播,即波不会停止传 播,选项D错误.故本题应选A、B项. 答案 AB,8.一列波长大于1 m的横波 沿着x轴正方向传播,处于x1=1 m和x2=2 m的两质 点A、B的振动图象如图1所示.由此可知 ( ) A.波长为 m B.波速为1 m/s C.3 s末A、B两质点的位移相同 D.1 s末A点的振动速度大于B点的振动速度,图1,解析 由A、B两点的振动图象可知,A、B之间 的距离与波长的关系为xAB=(n+ )(n=0、1、 2),= (n=0,1,2),1 m,故 = m;v= m/s;3 s末,分析A质点的位移 为

5、-2 cm,B质点位移为0;1 s末A的速度为零,而 B的速度最大,故A正确. 答案 A,9.图6甲为一列简谐横波 在t=0.10 s时刻的波形图,P是平衡位置为x=1 m 处的质点,Q是平衡位置为x=4 m处的质点,图乙 为质点Q的振动图象,则 ( ),图6,A.t=0.15 s时,质点Q的加速度达到正向最大 B.t=0.15 s时,质点P的运动方向沿y轴负方向 C.从t=0.10 s到t=0.25 s,该波沿x轴正方向传播 了6 m D.从t=0.10 s到t=0.25 s,质点P通过的路程为 30 cm 解析 由图乙可知,当t=0.1 s时,Q点向下运动, 波沿x轴负方向传播,当t=0.15 s时,Q点到达负 向最大位移,有正向最大加速度,P点位于x轴上 方,沿y轴负方向运动;由甲图知,波长=8 m,由 乙图知周期T=0.20 s,波速v= =40 m/s,从t= 0.10 s到t=0.25 s,波沿x轴负向传播距离为s=vt =400.15 m=6 m;t=0.10 s到t=0.25 s,共 个 周期,P点通过的路程不等于30 m,故A、B正确. 答案 AB,10.两个简谐波信

6、号在水平弹性 绳中相向传播,波长均为2 m, 波速均为1 m/s.t=0时,两个 波的前端相距1 m,波形如图 7所示,则图中各波形对应的时刻t1、t2、t3、t4分 别为 ( ) A.2 s,1.5 s,1 s,2.5 s B.2 s,1 s,1.5 s,2.5 s C.1 s,1.5 s,2 s,2.5 s D.1 s,2 s,1.5 s,4 s,A,图7,11.一列简谐横波以1 m/s的速度沿 绳子由A向B传播.质点A、B间 的水平距离x=3 m,如图8所示.若t=0时质点A刚 从平衡位置开始向上振动,其振动方程为y= 2 sin t cm.则B点的振动图象为下图中的( ),图8,解析 T= =4 s,=vT=4 m,从A传到B需3 s, 且B点起振方向向上,B对. 答案 B,12.如图9所示, 两列相同机械波在同一 介质传播过程中某时刻相遇的情况, 图中实线表示波峰,虚线表示波谷, D为E、C连线的中点,B为A、C连 线的中点,则 ( ) A.质点A始终在波峰 B.质点B的合振动时而加强,时而减弱 C.质点B和D此时刻都在平衡位置，且振动方向 相同 D.质点B和D的振动方向始终

7、相反,图9,解析 质点A为振动加强点,其位移随时间变化, A错;质点B处的合位移为零,B、C错;BD= , 振动方向始终相反,D对. 答案 D,13.如图10为声 波干涉演示仪的原理图.两个U 形管A和B套在一起,A管两侧各 有一小孔.声波从左侧小孔传入 管内,被分成两列频率 的 波.当声波分别通过A、B传播到右侧小孔时,若 两列波传播的路程相差半个波长,则此处声波的 振幅 ;若传播的路程相差一个波长, 则此处声波的振幅 . 答案 相同 等于零 等于原来声波振幅 的两倍,图10,14.在t=0时刻,质点A开始 作简谐运动,其振动图象如图11所示.质点A振动 的周期是 s；t=8 s时,质点A的运动沿y 轴的 方向(填“正”或“负”)；质点B 在波的传播方向上与A相距16 m,已知波的传播 速度为2 m/s,在t=9 s时,质点B偏离平衡位置的 位移是 cm.,图11,解析 由图象知,T=4 s,t=8 s时与t=0 s时质点A 的运动情况相同,沿y轴的正方向运动.在t=1 s时 质点A处于波峰,经过8 s,该波峰向前传播的距 离L=vt=28 m=16 m,即在t=9 s时波峰恰好传到 质点B处,故其位移是10 cm. 答案 4 正 10,返回,

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