机械波习题及答案(1)
机械波习题及答案
一、选择题：
1．3001：把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开，使摆线与竖直方向成一微小角度θ ，然后由静止放手任其振动，从放手时开始计时。若用余弦函数表示其运动方程，则该单摆振动的初相为
(A) π (B) π/2 (C) 0 (D) θ ［ ］
2．3002：两个质点各自作简谐振动，它们的振幅相同、周期相同。第一个质点的振动方程为x 1 = A cos(ωt + α)。当第一个质点从相对于其平衡位置的正位移处回到平衡位置时，第二个质点正在最大正位移处。则第二个质点的振动方程为：
(A)
)
π2
1cos(2+
+=αωt A x (B)
)
π2
1cos(2-
+=αωt A x
(C) )
π23
cos(2-
+=αωt A x (D) )
cos(2π++=αωt A x
［ ］
3．3007：一质量为m 的物体挂在劲度系数为k 的轻弹簧下面，振动角频率为ω。若把此弹簧分割成二等份，将物体m 挂在分割后的一根弹簧上，则振动角频率是
(A) 2 ω (B) ω2 (C) 2/ω (D) ω /2 ［ ］
4．3396：一质点作简谐振动。其运动速度与时间的曲线如图所示。若质点的振动规律用余弦函数描述，则其初相应为 (A) π/6 (B) 5π/6
(C) -5π/6 (D) -π/6
(E) -2π/3 v 与a ［ ］
5．3552：一个弹簧振子和一个单摆（只考虑小幅度摆动）
到月球上去，相应的周期分别为1T '和2T '。则有
(A) 11T T >'且22T T >' (B) 11T T <'且22T T <'
(C) 11T T ='且22T T =' (D) 11T T ='且22T T >' ［ ］
6．5178：一质点沿x 轴作简谐振动，振动方程为
)
3
12cos(10
42
π+
π?=-t x (SI)。从t = 0时刻起，
到质点位置在x = -2 cm 处，且向x 轴正方向运动的最短时间间隔为
(A) s
81 (B) s
61 (C) s
41 (D) s
31 (E) ［ ］
7．5179：一弹簧振子，重物的质量为m ，弹簧的劲度系数为k ，该振子作振幅为A 的简谐振动。当重物通过平衡位置且向规定的正方向运动时，开始计时。则其振动方程为：
(A) )21/(cos π+=t m k A x (B) (C)
)π21/(cos +
=t k m A x (D)
)21/cos(π-
=t k m A x
(E) t m /k A x cos = ［ ］
8．5312：一质点在x 轴上作简谐振动，振辐A = 4 cm ，周期T = 2 s ，其平衡位置取作坐标原点。若t = 0时刻质点第一次通过x = -2 cm 处，且向x 轴负方向运动，则质点第二次通过x = -2 cm 处的时刻为
(A) 1 s (B) (2/3) s (C) (4/3) s (D) 2 s ［ ］
9．5501：一物体作简谐振动，振动方程为
)41cos(π+
=t A x ω。在 t = T /4（T 为周期）时刻，
v v 2
1
物体的加速度为
(A)
2
22
1ω
A - (B) (C)
2
32
1ω
A -
(D) 2
32
1
ω
A ［ ］
10．5502：一质点作简谐振动，振动方程为)cos(φω+=t A x ，当时间t = T /2（T 为周期）时，质点
的速度为
(A) φωsin A - (B) φωsin A (C) φωcos A - (D) φωcos A ［ ］ 11．3030：两个同周期简谐振动曲线如图所示。
x 1的相位比x 2的相位
(A) 落后π/2
(B) 超前π/2 (C) 落后π
(D) 超前π ［ ］
12．3042：一个质点作简谐振动，振幅为A 谐振动的旋转矢量图为
［ b ］
13．3254：一质点作简谐振动，周期为T 。质点由平衡位置向x 轴正方向运动时，由平衡位置到二分之一最大位移这段路程所需要的时间为
(A) T /4 (B)
T /6 (C) T /8 (D) T /12
［ ］
14．3270：一简谐振动曲线如图所示。则振动周期是 (A) 2.62 s (B) 2.40 s (C) 2.20 s
(D) 2.00 s ［ 15．5186：已知某简谐振动的振动曲线如图所示，位移的单位为厘米，时间单位为秒。则此简谐振动的振动方程
为：
(A) )3232cos(2π+π=t x (B) )3232cos(2π-π=t x (C)
(D) )3234cos(2π-π=t x
(E)
)41
34cos(
2π-π=t x 16．3023判断下面哪种情况是正确的：
--(B) - ω(D) x (A) ω(C) 3270图
x
t
A/2
(A) 竖直放置可作简谐振动，放在光滑斜面上不能作简谐振动 (B) 竖直放置不能作简谐振动，放在光滑斜面上可作简谐振动 (C) 两种情况都可作简谐振动
(D) 两种情况都不能作简谐振动 ［ ］
17．3028：一弹簧振子作简谐振动，总能量为E 1，如果简谐振动振幅增加为原来的两倍，重物的质量增为原来的四倍，则它的总能量E 2变为
(A) E 1/4 (B) E 1/2 (C) 2E 1 (D) 4 E 1 ［ ］ 18．3393：当质点以频率ν 作简谐振动时，它的动能的变化频率为注意周期
(A) 4 ν (B) 2 ν (C) ν (D) ν
21
［ ］ 19。3560：弹簧振子在光滑水平面上作简谐振动时，弹性力在半个周期内所作的功为
(A) kA 2 (B) 2
21
kA
(C) (1/4)kA 2 (D) 0 ［ ］ 20．5182：一弹簧振子作简谐振动，当位移为振幅的一半时，其动能为总能量的 (A) 1/4 (B) 1/2 (C) 2/
1 (D) 3/4 (E)
2/3 ［ ］
21．5504：一物体作简谐振动，振动方程为)
21
cos(π+
=t A x ω。则该物体在t = 0时刻的动能与t = T /8
（T 为振动周期）时刻的动能之比为：
(A) 1:4 (B) 1:2 (C) 1:1 (D) 2:1 (E) 4:1 ［ ］
22．5505：一质点作简谐振动，其振动方程为
)cos(φω+=t A x 。在求质点的振动动能时，
得出下面5个表达式： (1) )
(sin
2
1
2
22φωω+t A m (2) )
(cos
2
1
2
22φωω+t A m
(3) )
sin(21
2
φω+t kA (4) )
(cos
212
2
φω+t kA (5) )
(sin
22
2
2
2
φω+π
t mA
T 其中m 是质点的质量，k 是弹簧的劲度系数，T 是振动的周期。这些表达式中
(A) (1)，(4)是对的 (B) (2)，(4)是对的 (C) (1)，(5)是对的
(D) (3)，(5)是对的 (E) (2)，(5)是对的 ［ ］ 23．3008：一长度为l 、劲度系数为k 的均匀轻弹簧分割成长度分别为l 1和l 2的两部分，且l 1 = n l 2，n 为整数. 则相应的劲度系数k 1和k 2为
(A)
11+=
n kn
k ， )1(2+=n k k (B)
n
n k k )
1(1+=
，
12+=
n k k
(C) )1(2+=n k k (D)
11+=
n kn
k ， 12+=
n k
k ［ ］ 24．3562：图中所画的是两个简谐振动的振动曲线。若这两个简谐振动可叠加，则合成的余弦振动的初相为
(A) π
23 (B) π (C) π21
(D) 0 ［ ］
二、填空题：
1．3009：一弹簧振子作简谐振动，振幅为A ，周期为T ，其运动方程用余弦函数表示。若0=t 时，(1) 振子在负的最大位移处，则初相为______________；(2) 振子在平衡位置向正方向运动，则初相为__________；(3) 振子在位移为A /2处，且向负方向运动，则初相为______。
2．3390：一质点作简谐振动，速度最大值v m = 5 cm/s ，振幅A = 2 cm 。若令速度具有正最大值的那一时刻为t = 0，则振动表达式为_________________________。
3．3557：一质点沿x 轴作简谐振动，振动范围的中心点为x 轴的原点。已知周期为T ，振幅为A 。(1)若t = 0时
质点过x = 0处且朝x 轴正方向运动，则振动方程为 x =____________。（2）若t = 0时质点处于
A
x 21=
处且向x 轴负方向运动，则振动方程为 x =_______________。
4．3816：一质点沿x 轴以 x = 0 为平衡位置作简谐振动，频率为 0.25 Hz 。t = 0时，x = -0.37 cm 而速度等于零，则振幅是___________，振动的数值表达式为_____________________。
5．3817：一简谐振动的表达式为)3cos(φ+=t A x ，已知 t = 0时的初位移为0.04 m ，初速度为0.09 m/s ，则振幅A =_____________ ，初相φ =________________。
6．3818：两个弹簧振子的周期都是0.4 s ，设开始时第一个振子从平衡位置向负方向运动，经过0.5 s 后，第二个振子才从正方向的端点开始运动，则这两振动的相位差为____________。
7．3819：两质点沿水平x 轴线作相同频率和相同振幅的简谐振动，平衡位置都在坐标原点。它们总是沿相反方向经过同一个点，其位移x 的绝对值为振幅的一半，则它们之间的相位差为___________。
8．3820：将质量为 0.2 kg 的物体，系于劲度系数k = 19 N/m 的竖直悬挂的弹簧的下端。假定在弹簧不变形的位置将物体由静止释放，然后物体作简谐振动，则振动频率为__________，振幅为____________。
9．3033：一简谐振动用余弦函数表示，其振动曲线如图所示，则此简谐振动的三个特征量为A =_____________；ω =________________；φ =_______________。
t = 2s 时刻质点的位移为____________，速度为__________________。 11．3046：一简谐振动的旋转矢量图如图所示，振幅矢量长2cm ，则该简谐振动的初相为__________。振动方程
为______________________________。
12．3398：一质点作简谐振动。其振动曲线如图所示。根据此图，它的周期T =___________，用余弦函数描述时初相 φ =_________________。
3033图
t =3046图
- -
3t (s) -
(t = 0)
3567图
13．3399：已知两简谐振动曲线如图所示，则这两个简谐振动方程（余弦形式）分别为 _____________________________和____________________________________。
14．3567：图中用旋转矢量法表示了一个简谐振动。旋转矢量的长度为0.04 m ，旋转角速度ω = 4π rad/s 。此简谐振动以余弦函数表示的振动方程为x =__________________________(SI)。
15．3029：一物块悬挂在弹簧下方作简谐振动，当这物块的位移等于振幅的一半时，其动能是总能量的______________。（设平衡位置处势能为零）。当这物块在平衡位置时，弹簧的长度比原长长?l ，这一振动系统的周期为________________________。
16．3268一系统作简谐振动， 周期为T ，以余弦函数表达振动时，初相为零。在0≤t ≤T
2
1
范围内，系统在t
=________________时刻动能和势能相等。
17．3561：质量为m 物体和一个轻弹簧组成弹簧振子，其固有振动周期为T. 当它作振幅为A 自由简谐振动时，其振动能量E = ____________。
18．3821：一弹簧振子系统具有1.0 J 的振动能量，0.10 m 的振幅和1.0 m/s 的最大速率，则弹簧的劲度系数为___________，振子的振动频率为_________。
19．3401：两个同方向同频率的简谐振动，其振动表达式分别为：
)215cos(10
62
1π+
?=-t x (SI) ， )5c o s (10
22
2t x -π?=- (SI)
它们的合振动的振辐为_____________，初相为____________。
20．3839：两个同方向的简谐振动，周期相同，振幅分别为A 1 = 0.05 m 和A 2 = 0.07 m ，它们合成为一个振幅为A = 0.09 m 的简谐振动。则这两个分振动的相位差___________rad 。
21．5314：一质点同时参与了两个同方向的简谐振动，它们的振动方程分别为
)
41cos(05.01π+
=t x ω (SI)， )
129cos(05.02π+
=t x ω (SI)
其合成运动的运动方程为x = __________________________。
22．5315：两个同方向同频率的简谐振动，其合振动的振幅为20 cm ，与第一个简谐振动的相位差为φ –φ1 = π/6。
若第一个简谐振动的振幅为310cm = 17.3 cm ，则第二个简谐振动的振幅为___________________ cm ，第一、二两个简谐振动的相位差φ1 - φ2为____________。 三、计算题：
1．3017：一质点沿x 轴作简谐振动，其角频率ω = 10 rad/s 。试分别写出以下两种初始状态下的振动方程：(1) 其初始位移x 0 = 7.5 cm ，初始速度v 0 = 75.0 cm/s ；(2) 其初始位移x 0 =7.5 cm ，初始速度v 0 =-75.0 cm/s 。
2．3018：一轻弹簧在60 N 的拉力下伸长30 cm 。现把质量为4 kg 的物体悬挂在该弹簧的下端并使之静止，再把物体向下拉10 cm ，然 后由静止释放并开始计时。求：(1) 物体的振动方程；(2) 物体在平衡位置上方5 cm 时弹簧对物体的拉力；(3) 物体从第一次越过平衡位置时刻起到它运动到上方5 cm 处所需要的最短时间。
3．5191：一物体作简谐振动，其速度最大值v m = 3×10-2 m/s ，其振幅A = 2×10-2 m 。若t = 0时，物体位于平衡位置且向x 轴的负方向运动。求：(1) 振动周期T ；(2) 加速度的最大值a m ；(3) 振动方程的数值式。
4．3391：在一竖直轻弹簧的下端悬挂一小球，弹簧被拉长l 0 = 1.2 cm 而平衡。再经拉动后，该小球在竖直方向作振幅为A = 2 cm 的振动，试证此振动为简谐振动；选小球在正最大位移处开始计时，写出此振动的数值表达式。
5．3835在竖直悬挂的轻弹簧下端系一质量为 100 g 的物体，当物体处于平衡状态时，再对物体加一拉力使弹簧伸长，然后从静止状态将物体释放。已知物体在32 s 内完成48次振动，振幅为5 cm 。(1) 上述的外加拉力是多大？(2) 当物体在平衡位置以下1 cm 处时，此振动系统的动能和势能各是多少？
6．3836在一竖直轻弹簧下端悬挂质量m = 5 g 的小球，弹簧伸长?l = 1 cm 而平衡。经推动后，该小球在竖直方向作振幅为A = 4 cm 的振动，求：(1) 小球的振动周期；(2) 振动能量。
7．5506一物体质量m = 2 kg ，受到的作用力为F = -8x (SI)。若该物体偏离坐标原点O 的最大位移为A = 0.10 m ，则物体动能的最大值为多少？
8．5511 如图，有一水平弹簧振子，弹簧的劲度系数k = 24 N/m ，重物的质量m = 6 kg ，重物静止在平衡位置上。设以一水平恒力F = 10 N 向左作用于物体（不计摩擦），使之由平衡位置向左运动了0.05 m 时撤去力F 。当重物运动到左方最远位置时开始计时，求物体的运动方程。
O A 5506图
O
5511图
一、选择题：
1．3001：C ；2．3002：B ；3．3007：B ；4．3396：C ；5．3552：D ；6．5178：E ； 7．5179：B ；8．5312：B ；9．5501：B ；10．5502：B ；11．3030：B ；12．3042：B ； 13．3254：D ；14．3270：B ；15．5186：C ；16．3023：C ；17．3028：D ；18．3393：B ； 19．3560：D ；20．5182：D ；21．5504：D ；22．5505：C ；23．3008：C ；24．3562：B ； 二、填空题：
1．3009： π ； - π /2； π/3 2．3390：
)
2
12/5c o s (10
22
π-
?=-t x
3．3557： )212c o s (π-πT t A ； )312c o s (π+πT t A 4．3816： 0.37 cm ；
)
21
cos(
10
37.02
π±π?=-t x
5．3817： 0.05 m ； -0.205π（或-36.9°） 6．3818： π
7．3819： 32π±
8．3820： 1.55 Hz ； 0.103 m 9．3033： 10 cm (π/6) rad/s ； π/3 10．3041： 0； 3π cm/s 11．3046： π/4； )4/cos(1022
π+π?=-t x (SI)
12．3398： 3.43 s ； -2π/3 13．3399： )c o s (1063
π+π?=-t x a (SI)；
)
21
21c o s (10
63
π+π?=-t x b (SI)
14．3567：
)21
4c o s (04.0π-
πt
15．3029： 3/4； g l /2?π
16．3268： T /8； 3T /8
17．3561： 2
2
2
/2T mA π
18．3821： 2×102 N/m ； 1.6 Hz
19．3401： 4×10-2
m ； π21
20．3839： 1.47 21．5314：
)
12
23cos(05.0π+
t ω (SI) 或
)
12
1cos(05.0π-
t ω (SI)
22．5315： 10； π
-21
三、计算题：
1．3017：解：振动方程：x = A cos(ωt +φ)
(1) t = 0时 x 0 =7.5 cm ＝A cos φ ；v 0 =75 cm/s=-A sin φ
解上两个方程得：A =10.6 cm----------------1分；φ = -π/4-------------------1分
∴ x =10.6×10-2cos[10t -(π/4)] (SI)------------1分
(2) t = 0时 x 0 =7.5 cm ＝A cos φ ； v 0 =-75 cm/s=-A sin φ
解上两个方程得：A =10.6 cm ，φ = π/4-------------------1分
∴ x =10.6×10-2cos[10t +(π/4)] (SI)-------------1分
2．3018：解： k = f/x =200 N/m ， 07.7/≈=m k ω rad/s----------2分 (1) 选平衡位置为原点，x 轴指向下方（如图所示），
(2) t = 0时， x 0 = 10A cos φ ，v 0 = 0 = -A ωsin φ
解以上二式得： A = 10 cm ，φ = 0-----------------------------------------2分 ∴ 振动方程x = 0.1 cos(7.07t ) (SI)------------------------------------1分
(2) 物体在平衡位置上方5 cm 时，弹簧对物体的拉力：f = m (g -a ) 而： a = -ω2x = 2.5 m/s 2
∴ f =4 (9.8－2.5) N= 29.2 N----------------------------------------------3分
(3) 设t 1时刻物体在平衡位置，此时x = 0，即： 0 = A cos ω t 1或cos ω t 1
∵ 此时物体向上运动，v < 0；∴ ω t 1 = π/2， t 1= π/2ω = 0.222 s------------------------1分 再设t 2时物体在平衡位置上方5 cm 处，此时x = -5，即：-5 = A cos ω t 1，cos ω t 1 =－1/2 ∵ 0， ω t 2 = 2π/3， t 2=2 π/3ω =0.296 s-----------------------------2分
?t = t 1-t 2 = (0.296－0.222) s ＝0.074 s-------------------------1分
3
．5191
：解：(1) v m = ωA ∴ω = v m / A =1.5 s -1
∴ T = 2π/ω = 4.19 s--------------------------------------------3分
(2) a m = ω2A = v m ω = 4.5×10-2
m/s 2 ------------------------------2分
(3)
π
=
21φ ， x = 0.02
)
2
15.1cos(π+
t (SI)-----------3分
4．3391：解：设小球的质量为m ，则弹簧的劲度系数： 0/l mg k = 选平衡位置为原点，向下为正方向．小球在x 处时， 根据牛顿第二定律得：2
2
0d /d )(t x m x l k mg =+-
将 0/l mg k =，代入整理后得：0//d d
02
2
=+l gx t
x
∴ 此振动为简谐振动，其角频率为-------------------3分
π
===
1.958.28/0l g ω------------------------2分
设振动表达式为：)cos(φω+=t A x
由题意：t = 0时，x 0 = A=2
102-?m ，v 0 = 0，
解得： φ = 0--------------------------------------------------1分 ∴ )1.9cos(10
22
t x π?=--------------------------2分
5．3835：解一：(1) 取平衡位置为原点，向下为x 正方向．设物体在平衡位置时弹簧的伸长量为?l ，则有l k mg ?=, 加拉力F 后弹簧又伸长x 0，则：0)(0=+-+?x l k mg F 解得： F = kx 0-------------------------------2分
由题意，t = 0时v 0 = 0；x = x 0 则：0
2
020)
/(x x A =+=
ωv ----------2分
又由题给物体振动周期
4832
=
T s ，可得角频率
T π
=
2ω, 2
ωm k =
∴ 444.0)/4(2
2
=π==A T m kA F N --------------------------------------------1分
(2) 平衡位置以下1 cm 处：)()/2(2
2
22
x A
T -π=v
---------------------------2分
2
2
10
07.12
1-?==
v
m E K J-----------------------------------------------2分
2
2
2
2
)/4(2
12
1x
T m kx E
p
π==
= 4.44×10-
4 J-------------------------1分
解二：(1) 从静止释放，显然拉长量等于振幅A （5 cm ），kA F =----------------2分
2
22
4νω
π==m m k ，ν = 1.5 Hz--------------------------------------------2分
+x )
∴ F = 0.444 N-------------------------------------------------------1分
(2) 总能量： 2
2
10
11.121
21-?==
=
FA kA
E J-------------------2分
当x = 1 cm 时，x = A /5，E p 占总能量的1/25，E K 占24/25---------------2分
∴ 2
10
07.1)25/24(-?==E E K J ，
4
10
44.425/-?==E E p J------------1分
6．3836：解：(1) )//(2/2/2l g m k m T ?π=π=π=ω= 0.201 s ------------------3分
(2) 2
2
)/(21
21
A
l mg kA
E ?=
=
= 3.92×10-
3 J ----------------------------------------2分
7．5506：解：由物体受力F = -8x 可知物体作简谐振动，且和F = -kx 比较，知 k = 8 N/m ，则：
4/2
==m k ω
(rad/s)2 --------------------------------------------------2分
简谐振动动能最大值为：
2
22
1A
m E Km ω=
= 0.04 J----------------3分
8．5511：解：设物体的运动方程为： )c o s (φω
+=t A x 恒外力所做的功即为弹簧振子的能量：F ×0.05 = 0.5 J---------------------------2分
当物体运动到左方最远位置时，弹簧的最大弹性势能为0.5 J ，即：5
.02
1
2
=kA
J ，
∴ A = 0.204 m--------------------------------------------------------------------2分 A 即振幅。
4/2
==m k ω
(rad/s)2 ?
ω = 2 rad/s---------------------------2分
按题目所述时刻计时，初相为φ = π------------------------------------------2分 ∴ 物体运动方程为： )2cos(204.0π+=t x (SI)----------------2分
(完整word版)机械波测试题(含答案)
机械波检测题 （含答案） 一、选择题（每小题有一个或多个正确选项，每小题4分，共40分） 1．关于机械振动和机械波下列叙述正确的是（ ） A ．有机械振动必有机械波 B ．有机械波必有机械振动 C ．在波的传播中，振动质点并不随波的传播方向发生迁移 D ．在波的传播中，如振源停止振动，波的传播并不会立即停止 2．波长指的是 ( ) A ．振动在一个周期内在介质中传播的距离 B ．横波中两个波峰之间的距离 C ．纵波中两个密部之间的距离 D ．波的传播方向上, 两个相邻的任意时刻位移都相同的质点间的距离 3．关于波速公式v =λf ，下面哪几句话是正确的 ( ) A ．适用于一切波 B ．对同一机械波来说，通过不同的介质时，只有频率f 不变 C ．一列机械波通过不同介质时，波长λ和频率f 都会发生变化 D ．波长2 m 的声音比波长1 m 的声音的传播速度大一倍 4． 一列波从空气传入水中，保持不变的物理量是 ( ) A ．波速 B ．波长 C ．频率 D ．振幅 5．一列波沿直线传播，在某一时刻的波形图如图1所示， 质点A 的位置与坐标原点相距0.5 m ，此时质点A 沿y 轴正方向运动，再经过0.02 s 将第一次达到最大位移，由此可见 ( ) A ．这列波波长是2 m B ．这列波频率是50 Hz C ．这列波波速是25 m/s D ．这列波的传播方向是沿x 轴的负方向 6．如图2所示，为一列沿x 轴正方向传播的机械波在某一时刻的图像，由图可知，这列波 的振幅A 和波长λ分别为( ) A ．A =0.4 m ，λ=1 m B ．A =1 m ， λ=0.4 m C ．A =0.4 m ，λ=2 m D ．A =2 m ， λ=3 m 7．一列沿x 轴传播的简谐波，波速为4 m/s ，某时刻的波形图象如图3所示．此时x ＝8 m 处 的质点具有正向最大速度，则再过 4.5 s 图1 图 2
机械振动和机械波知识点总结与典型例题
高三物理第一轮复习《机械振动和机械波》 一、机械振动： （一）夯实基础： 1、简谐运动、振幅、周期和频率： （1）简谐运动：物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动。 特征是：F=-kx,a=-kx/m （2）简谐运动的规律： ①在平衡位置：速度最大、动能最大、动量最大；位移最小、回复力最小、加速度最小。 ②在离开平衡位置最远时：速度最小、动能最小、动量最小；位移最大、回复力最大、加速度最大。 ③振动中的位移x 都是以平衡位置为起点的，方向从平衡位置指向末位置，大小为这两位置间的直线距离。加速度与回复力、位移的变化一致,在两个“端点”最大，在平衡位置为零，方向总是指向平衡位置。 ④当质点向远离平衡位置的方向运动时，质点的速度减小、动量减小、动能减小，但位移增大、回复力增大、加速度增大、势能增大，质点做加速度增大减速运动；当质点向平衡位置靠近时，质点的速度增大、动量增大、动能增大，但位移减小、回复力减小、加速度减小、势能减小，质点做加速度减小的加速运动。 ④弹簧振子周期：T= 2 (与振子质量有关,与振幅无关) （3）振幅A ：振动物体离开平衡位置的最大距离称为振幅。它是描述振动强弱的物理量, 是标量。 （4）周期T 和频率f ：振动物体完成一次全振动所需的时间称为周期T,它是标量，单位是秒；单位时间内完成的全振动的次数称为频率，单位是赫兹（Hz ）。周期和频率都是描述振动快慢的物理量，它们的关系是：T=1/f. 2、单摆： （1）单摆的概念：在细线的一端拴一个小球，另一端固定在悬点上，线的伸缩和质量可忽略，线长远大于球的直径，这样的装置叫单摆。 （2）单摆的特点： ○ 1单摆是实际摆的理想化，是一个理想模型; ○ 2单摆的等时性，在振幅很小的情况下，单摆的振动周期与振幅、摆球的质量等无关; ○3单摆的回复力由重力沿圆弧方向的分力提供，当最大摆角α<100 时，单摆的振动是简谐运动，其振动周期T= g L π 2。 （3）单摆的应用：○1计时器；○2测定重力加速度g=2 24T L π. 3、受迫振动和共振： （1）受迫振动：物体在周期性驱动力作用下的振动叫受迫振动，其振动频率和固有频率无关，等于驱动力的频率；受迫振动是等幅振动，振动物体因克服摩擦或其它阻力做功而消耗振动能量刚好由周期性的驱动力做功给予补充，维持其做等幅振动。 （2）共振：○1共振现象：在受迫振动中，驱动力的频率和物体的固有频率相等时，振幅最大，这种现象称为共振。 ○ 2产生共振的条件：驱动力频率等于物体固有频率。○3共振的应用：转速计、共振筛。 4、简谐运动图象： （1）特点：用演示实验证明简谐运动的图象是一条正弦（或余弦）曲线。 （2）简谐运动图象的应用： ①可求出任一时刻振动质点的位移。 ②可求振幅A ：位移的正负最大值。 ③可求周期T ：两相邻的位移和速度完全相同的状态的时间间隔。 ④可确定任一时刻加速度的方向。 ⑤可求任一时刻速度的方向。 ⑥可判断某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况。 πm K
大学物理机械波习题及答案解析
一、选择题： 1．3147：一平面简谐波沿Ox 正方向传播，波动表达式为 (SI)，该波在t = 0.5 s 时刻的波形图是 ［ B ］ 2．3407：横波以波速u 沿x 轴负方向传播。t 时刻波形曲线如图。则该时刻 (A) A 点振动速度大于零 (B) B 点静止不动 (C) C 点向下运动 (D) D 点振动速度小于零 ［ ］ 3．3411：若一平面简谐波的表达式为 ，式中A 、B 、C 为正值常量，则： (A) 波速为C (B) 周期为1/B (C) 波长为 2π /C (D) 角频率为2π /B ［ ］ 4．3413：下列函数f (x 。 t )可表示弹性介质中的一维波动，式中A 、a 和b 是正的常量。其中哪个函数表示沿x 轴负向传播的行波？ (A) (B) (C) (D) ［ ］ 5．3479：在简谐波传播过程中，沿传播方向相距为（λ 为波长）的两点的振 动速度必定 ] 2)42(2cos[10.0π +-π=x t y ) cos(Cx Bt A y -=)cos(),(bt ax A t x f +=)cos(),(bt ax A t x f -=bt ax A t x f cos cos ),(?=bt ax A t x f sin sin ),(?=λ 21 x u A y B C D O x (m) O 2 0.1 0 y (m) ( A ) x (m) O 2 0.1 0 y (m) ( B ) x (m) O 2 - 0.1 0 y (m) ( C ) x (m) O 2 y (m) ( D ) - 0.1 0
(A) 大小相同，而方向相反 (B) 大小和方向均相同 (C) 大小不同，方向相同 (D) 大小不同，而方向相反 ［ ］ 6．3483：一简谐横波沿Ox 轴传播。若Ox 轴上P 1和P 2两点相距λ /8（其中λ 为该波的波长），则在波的传播过程中，这两点振动速度的 (A) 方向总是相同 (B) 方向总是相反 (C) 方向有时相同，有时相反 (D) 大小总是不相等 ［ ］ 7．3841：把一根十分长的绳子拉成水平，用手握其一端。维持拉力恒定，使绳端在垂直于绳子的方向上作简谐振动，则 (A) 振动频率越高，波长越长 (B) 振动频率越低，波长越长 (C) 振动频率越高，波速越大 (D) 振动频率越低，波速越大 ［ ］ 8．3847：图为沿x 轴负方向传播的平面简谐波在t = 0时刻的波形。若波的表达式以余弦函数表示，则O 点处质点振动的初相为： (A) 0 (B) (C) (D) ［ ］ 9．5193：一横波沿x 轴负方向传播，若t 时刻波形曲线如图所示，则在t + T /4时刻x 轴上的1、2、3三点的振动位移分别是： (A) A ，0，-A (B) -A ，0，A (C) 0，A ，0 (D) 0，-A ，0. ［ ］ 10．5513：频率为 100 Hz ，传播速度为300 m/s 的平面简谐波，波线上距离小 于波长的两点振动的相位差为，则此两点相距 (A) 2.86 m (B) 2.19 m (C) 0.5 m (D) 0.25 m ［ ］ 11．3068：已知一平面简谐波的表达式为 （a 、b 为正值常量），则 (A) 波的频率为a (B) 波的传播速度为 b/a (C) 波长为 π / b (D) 波的周期为2π / a ［ ］ 12．3071：一平面简谐波以速度u 沿x 轴正方向传播，在t = t ＇时波形曲线如图所示。则坐标原点O 的振动方程为 (A) (B) π21ππ 23π 31)cos(bx at A y -=]2)(cos[π+'-=t t b u a y ] 2)(2cos[π -'-π=t t b u a y x u a b y O 5193图 x y O u 3847图
《机械波》单元测试题(含答案)
《机械波》单元测试题(含答案) 一、机械波选择题 1．如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15 m．当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是： A．0.60 m B．0.30 m C．0.20 m D．0.15 m 2．如图所示，质点0在垂直x轴方向上做简谐运动，形成了沿x轴传播的横波．在t＝0时刻，质点0从平衡位置开始向上运动，经0.2s第一次形成图示波形，则下列判断正确的是() A．t＝0.4 s时，质点A第一次到达波峰 B．t＝1.2 s时，质点A在平衡位置，速度沿y轴正方向 C．t＝2 s时，质点B第一次到达波谷 D．t＝2.6 s时，质点B的加速度达到最大 3．一列简谐横波沿x 轴传播，如图甲是t=0.2s 时的波形图，P、Q 是这列波上的两个质点，图乙是P质点的振动图象，下列说法正确的是（） A．再经过 0.2s，Q质点的路程为 4m B．经过1 3 s的时间，波向 x轴正方向传播 5m C．t=0.1s 时质点Q处于平衡位置正在向上振动 D．之后某个时刻P、Q两质点有可能速度大小相等而方向相反 4．处于坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速v=200m/s．已知t=0时,波刚传播到x=40m处,波形如图所示．在x=400m处有一接收器(图中未画出),则下列说法正确的是． A．波源开始振动时方向沿y轴负方向 B．接收器在t=2s时才能接收此波
C．若波源向x轴正方向匀速运动,接收器收到波的频率大于10Hz D．从t=0开始经0.15s,x=40m的质点运动的路程为0.6m E.当t=0.75s时，x=40m的质点恰好到达波谷的位置 5．一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T。在t＝0时的波形如图所示，波上有P、Q 两点，其纵坐标分别为y P＝2cm，y Q＝－2cm，下列说法正确的是____ A．P点的速度正在增大 B．P点的振动形式传到Q点需要 2 T C．P、Q在振动过程中，位移的大小总相等 D．在5 4 T内，P点通过的路程为20cm E.经过 5 12 T，Q点回到平衡位置 6．一列横波沿x轴传播，图中实线表示t=0时刻的波形，虚线表示从该时刻起经0.005s 后的波形______． A．该横波周期为0.02秒 B．t=0时刻，x=4m处的质点的振动方向一定与x=8m处的质点振动方向相反 C．t=0时刻，x=4m处的质点向上运动 D．如果周期大于0.005s，波向右传播时，波速为400m/s E.如果周期小于0.005s，则当波速为6000m/s时，该波向左传播 7．甲、乙两列简谐横波在同一介质中同向独立传播，传播方向沿x轴正方向。如图所示为0 t=时刻的部分波形。1s t=时刻质点Q第一次振动至平衡位置。对此现象，下列说法正确的是（） A．乙波的波长为20m B．甲波的周期为2s
高中物理《机械波》典型题(精品含答案)
《机械波》典型题 1．(多选)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s 的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s ．下列说法正确的是( ) A ．水面波是一种机械波 B ．该水面波的频率为6 Hz C ．该水面波的波长为3 m D ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去 E ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移 2．(多选)一振动周期为T 、振幅为A 、位于x ＝0点的波源从平衡位置沿y 轴正向开始做简谐运动．该波源产生的一维简谐横波沿x 轴正向传播，波速为v ，传播过程中无能量损失．一段时间后，该振动传播至某质点P ，关于质点P 振动的说法正确的是( ) A ．振幅一定为A B ．周期一定为T C ．速度的最大值一定为v D ．开始振动的方向沿y 轴向上或向下取决于它离波源的距离 E ．若P 点与波源距离s ＝v T ，则质点P 的位移与波源的相同 3．(多选)一列简谐横波从左向右以v ＝2 m/s 的速度传播，某时刻的波形图如图所示，下列说法正确的是( ) A ．A 质点再经过一个周期将传播到D 点 B ．B 点正在向上运动 C ．B 点再经过18T 回到平衡位置
D．该波的周期T＝0.05 s E．C点再经过3 4T将到达波峰的位置 4．(多选)图甲为一列简谐横波在t＝2 s时的波形图，图乙为媒质中平衡位置在x＝1.5 m处的质点的振动图象，P是平衡位置为x＝2 m的质点，下列说法中正确的是( ) A．波速为0.5 m/s B．波的传播方向向右 C．0～2 s时间内，P运动的路程为8 cm D．0～2 s时间内，P向y轴正方向运动 E．当t＝7 s时，P恰好回到平衡位置 5．(多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x＝12 m处的质点的振动图线如图甲所示，在x＝18 m处的质点的振动图线如图乙所示，下列说法正确的是( ) A．该波的周期为12 s B．x＝12 m处的质点在平衡位置向上振动时，x＝18 m处的质点在波峰 C．在0～4 s内x＝12 m处和x＝18 m处的质点通过的路程均为6 cm D．该波的波长可能为8 m E．该波的传播速度可能为2 m/s 6．(多选)从O点发出的甲、乙两列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻两列波分别形成的波形如图所示，P点在甲波最大位移处，Q点在乙波最大位移处，
《机械波》单元测试题(含答案)
《机械波》单元测试题(含答案) 一、机械波 选择题 1．一简谐横波沿水平绳向右传播，波速为v ，周期为T ，振幅为A ．绳上两质点M 、N 的平衡位置相距四分之三波长，N 位于M 右方．设向上为正，在t =0时刻M 位移为2 A +，且向上运动；经时间t （t T <），M 位移仍为2 A +，但向下运动，则（ ） A ．在t 时刻，N 恰好在波谷位置 B ．在t 时刻，N 位移为负，速度向上 C ．在t 时刻，N 位移为负，速度向下 D ．在2t 时刻，N 位移为2 A - ，速度向下 2．一列简谐横波沿直线由A 向B 传播，A 、B 相距0.45m ，右图是A 处质点的震动图像．当A 处质点运动到波峰位置时，B 处质点刚好到达平衡位置且向y 轴正方向运动，这列波的波速可能是 A ．4.5m/s B ．3.0m/s C ．1.5m/s D ．0.7m/s 3．如图所示，实线是沿x 轴传播的一列简谐横波在t ="=" 0时刻的波形图，虚线是这列波在t ="=" 0.2 s 时刻的波形图．已知该波的波速是0.8 m ／s ，则下列说法正确的是 A ．这列波的波长是14 ㎝ B ．这列波的周期是0.125 s C ．这列波可能是沿x 轴正方向传播的 D ．t =0时，x = 4 ㎝处的质点速度沿y 轴负方向 4．甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M 、N 两点沿x 轴相向传播，波速为2m/s ，振幅相同，某时刻的图像如图所示，则（ ） A ．甲乙两波的起振方向相同
B．甲乙两波的频率之比为3∶2 C．再经过3s时，平衡位置在x=7m处的质点振动方向向上 D．再经过3s时，平衡位置在x=2m处的质点将向右运动到x=8m处的位置。 E.再经过3s时，平衡位置在x=1m处的质点将第二次出现在波峰 5．一列简谐横波在t=1 3 s时的波形图如图a所示，P、Q是介质中的两个质点，图b是质 点Q的振动图象。则（） A．该列波沿x轴负方向传播B．该列波的波速是1.8m/s C．在t=1 3 s时质点Q的位移为 3 2 A D．质点P的平衡位置的坐标x=3cm 6．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x=2m处的质点的振动图象如图1所示，在x=8m 处的质点的振动图象如图2所示，下列说法正确的是（） A．该波的传播速度可能为2m/s B．x=2m处的质点在平衡位置向+y方向振动时，x=8m处的质点在波峰 C．该波的波长可能为8m D．在0～4s内x=2m处和x=8m处的质点通过的路程均为6cm 7．甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播，波速为2m/s，振幅相同；某时刻的图像如图所示。则。 A．甲、乙两波的起振方向相同 B．甲、乙两波的频率之比为3:2 C．甲、乙两波在相遇区域会发生干涉 D．再经过3s，平衡位置在x=6m处的质点处于平衡位置 E.再经过3s，平衡位置在x=7m处的质点加速度方向向上
(完整版)机械波单元测试题
(完整版)机械波单元测试题 一、机械波选择题 1．如图所示，S1和S2是两个相干波源，其振幅均为A，周期均为T．实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷．此刻，c是波谷与波谷的相遇点，下列说法中正确的是( ) A．a处质点始终处于离平衡位置2A处 B．随着时间的推移，c处的质点将向右移动 C．从该时刻起，经过1 4 T，c处的质点将通过平衡位置 D．若S2不动，S1沿S1b连线向b运动，则b处质点仍然始终处于平衡位置 2．一列横波沿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处质点的振动图像B．b处质点的振动图像C．c处质点的振动图像D．d处质点的振动图像 3．一列简谐横波在t=1 3 s时的波形图如图a所示，P、Q是介质中的两个质点，图b是质 点Q的振动图象。则（） A．该列波沿x轴负方向传播B．该列波的波速是1.8m/s C．在t=1 3 s时质点Q的位移为 3 2 A D．质点P的平衡位置的坐标x=3cm 4．一振动周期为T，振幅为A，位于x=0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐振动，该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失，一
段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是______． A．振幅一定为A B．周期一定为T C．速度的最大值一定为v D．开始振动的方向沿y轴向上 E.开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离 5．一列简谐横波沿x轴传播，在x=0和x=0.6m处的两个质点A、B的振动图象如图所示。下列说法正确的是（） A．t=0.15s时A、B的加速度相同 B．该波的波速可能为1.2m/s C．若该波向x轴负方向传播，波长可能为2.4m D．若该波的波长大于0.6m，则其波速一定为2m/s 6．一列简谐波沿x正方向传播，振幅为2cm，周期为T，如图所示，在t=0时刻波上相距50cm的两质点a、b的位移大小都是3cm，但运动方向相同，其中质点a沿y轴负方向运动，下列说法正确的是（） A．该列波的波长可能为75cm B．该列波的波长可能为45cm C．当质点b的位移为+2cm时，质点a的位移为负 D．在 2 3 t T 时刻，质点b的速度最大 7．如图所示，一列简谐波向右以4 m/s 的速度传播，振幅为A。某一时刻沿波的传播方向上有a、b两质点，位移大小相等，方向相同.以下说法正确的是（）
机械波详细知识点和典型课后习题
简谐运动 知识点说明 1.弹簧振子(简谐振子)： (1)平衡位置：小球偏离原来静止的位置； (2)弹簧振子：小球在平衡位置附近的往复运动，是一种机械运动，这样的系统叫做弹簧振子。 (3)特点：一个不考虑摩擦阻力，不考虑弹簧的质量，不考虑振子的大小和形状的理想化的物理模型。 2.弹簧振子的位移—时间图像 弹簧振子的s—t图像是一条正弦曲线，如图所示。 巩固练习： 1．下列说法中正确的是() A．弹簧振子的运动是简谐运动 B．简谐运动就是指弹簧振子的运动 C．简谐运动是匀变速运动 D．简谐运动是机械振动中最简单、最基本的一种 2．简谐运动是下列哪一种运动() A．匀变速运动 B．匀速直线运动 C．非匀变速运动 D．匀加速直线运动 3．如图，当振子由A向O运动时，下列说法中正确的是() A．振子的位移在减小 B．振子的运动方向向左 C．振子的位移方向向左 D．振子的位移大小在增大 4．一质点做简谐运动，如图所示，在0.2s到0.3s时间内质点的运动情况是 A．沿负方向运动，且速度不断增大 B．沿负方向运动，且位移不断增大 C．沿正方向运动，且速度不断增大 D．沿正方向运动，且加速度不断减小 5．如图(a)，一弹簧振子在AB间做简谐运动，O为平衡位置，如图(b)是振子做简谐运动时的位移—时间图象．则关于振子的加速度随时间的变化规律．下列四个图象中正确的是 6．下图为质点P在0～4s内的振动图象，下列叙述正确的是() A．再过1s，该质点的位移是正向最大 B．再过1s，该质点的速度方向为正向 C．再过1s，该质点的加速度方向为正向 D．再过1s，该质点的速度最大 7.如图所示，是一水平弹簧振子做简谐运动的振动图象(x－t图)．由图可推断，振 动系统() A．在t1和t3时刻具有相同的速度 B．在t3和t4时刻具有相同的速度 C．在t4和t6时刻具有相同的位移
机械波习题及答案
波的形式传播波的图象 认识机械波及其形成条件，理解机械波的概念，实质及特点，以及与机械振动的关系； 理解波的图像的含义，知道波的图像的横、纵坐标各表示的物理量.能在简谐波的图像中指出波长和质点振动的振幅，会画出某时刻波的图像 一、机械波 ⑴机械振动在介质中的传播形成机械波. ⑵机械波产生的条件：①波源，②介质. 二、机械波的分类 ⑴)横波：质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波.横波有波峰和波谷. ⑵纵波：质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波.纵波有疏部和密部. 三、机械波的特点 (1)机械波传播的是振动形式和能量，质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移. ⑵介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同 ⑶离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动 ⑷所有质点开始振动的方向与波源开始振动的方向相同。 四、波长、波速和频率的关系 ⑴波长：两个相邻的且在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长. 振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长，对于横波：相邻的两个波峰或相邻的两个波谷之间的距离等于一个波长.对于纵波：相邻的两个密部中央或相邻的两个疏部中央之间的距离等于一个波长. ⑵波速：波的传播速率叫波速.机械波的传播速率只与介质有关，在同一种均匀介质中，波速是一个定值，与波源无关. ⑶频率：波的频率始终等于波源的振动频率. ⑷波长、波速和频率的关系：v=λf=λ/T 五、波动图像 波动图象是表示在波的传播方向上，介质中各个质点在同一时刻相对平衡位置的位移，当波源做简谐运动时，它在介质中形成简谐波，其波动图象为正弦或余弦曲线. 六、由波的图象可获取的信息 ⑴该时刻各质点的位移. ⑵质点振动的振幅A． ⑶波长. ⑷若知道波的传播方向，可判断各质点的运动方向.如图7-32-1所示，设波向 右传播，则1、4质 点沿-y方向运动；2、 3质点沿+y方向运 动. ⑸若知道该时 刻某质点的运动方 向，可判断波的传播 方向.如图7-32-1中若质点4向上运动，则可判定该波向左传播. ⑹若知波速v的大小。可求频率f或周期T，即f=1/T=v/λ. ⑺若知f或T，可求波速v，即v=λf=λ/T ⑻若知波速v的大小和方向，可画出后一时刻的波形图，波在均匀介质中做匀速运动，Δt时间后各质点的运动形式，沿波的传播方向平移Δx=vΔt 有关机械波的内容近年经常在选择题中出现，尤其是波的图象以及波的多值解问题常常被考生忽略。 【例1】关于机械波，下列说法中正确的是( ) A．质点振动方向总是垂直于波的传播方向 B．简谐波沿长绳传播时，绳上相距半个波长的两质点的振动位移总是相同 C．任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长 D．在相隔一个周期的两个时刻，同一介质点的位移、速度和加速度总相同 【解析】波有纵波和横波两种，由于横波的质点振动方向总是与波的传播方向垂直，而纵波的质点振动方向与波的传播方向平行，所以选项A是错误的。 由于相距半个波长的两质点振动的位移大小相等，方向相反，所以选项B是错误的。 机械振动，并不沿着传播方向移动，所以选项C 是错误的。 相隔一个周期的两个时刻，同一介质质点的振动状态总是相同的，所以选项D正确. 【例2】一列横波水平方向传播，某一时刻的波形如下图 图7-32-1
高中物理机械波单元测试及答案
机械波单元测试 一、选择题 1.．关于机械振动和机械波下列叙述正确的是（） A．有机械振动必有机械波 B．有机械波必有机械振动 C．在波的传播中，振动质点并不随波的传播方向发生迁移 D．在波的传播中，如振源停止振动，波的传播并不会立即停止 2．一列波由波源向周围扩展开去,由此可知（） A、介质中各质点由近及远地传播开去 B、介质点的振动形式由近及远传播开去 C、介质点振动的能量由近及远传播开去 D、介质点只是振动而没有迁移 3．关于超声波和次声波，以下说法正确的是（） A、频率低于20Hz的声波为次声波，频率高于20000Hz的声波为超声波。 B、次声波的波长比可闻波短，超声波的波长比可闻波长长 C、次声波的波速比可闻波小，超声波的波速比可闻波大 D、在同一种均匀介质中，在相同的温度条件下，次声波、可闻波和超声波的波速相等 4．一列沿x轴传播的简谐横波, 某时刻的图象如图1所示. 质点A的位置坐标为(-5,0), 且此时它正沿y轴正方向运动, 再经2 s将第一次到达正方向最大位移, 由此可知 ( ) A. 这列波的波长为20 m B. 这列波的频率为 Hz C. 这列波的波速为2.5 m/s 图1 D. 这列波是沿x轴的正方向传播的 图2
5．一列机械波在某时刻的波形如图2中实线所示，经过一段时间后，波形图象变成如图2中虚线所示，波速大小为1 m/s ．那么这段时间可能是（ ） A ．3 s B ．4 s C ．5 s D ．6 s 6．一列沿x 轴传播的简谐波，波速为4 m/s ，某时刻的波形图象如图3所示．此时x ＝8 m 处的质点具有正向最大速度，则再过 s （ ） A ．x ＝4 m 处质点具有正向最大加速度 B ．x ＝2 m 处质点具有负向最大速度 C ．x ＝0处质点具有负向最大加速度 D ．x ＝6 m 处质点通过的路程为20 cm 7．如图4所示，在xoy 平面内，有一沿x 轴正方向传播的简谐横波，波速为1 m/s ，振幅为4 cm ，频率为 Hz ．P 点、Q 点平衡位置相距0.2m 。在t =0时，P 点位于其平衡位置上方最大位移处，则Q 点 ( ) A ．在 s 时的位移为4 cm B ．在 s 时的速度最大 C ．在 s 时速度方向向下 D ．在0～ s 内的路程为4 cm 8．一列沿x 轴传播的简谐横波某时刻的波形图象如图5甲所示．若从此时刻开始 计时，则图5乙表示a 、b 、c 、d 中哪个质点的振动图象 ( ) A ．若波沿x 轴正方向传播，则乙图为a 图4 甲 乙 图5 2图3
机械波习题及答案 (2)
. . 波的形式传播波的图象 认识机械波及其形成条件，理解机械波的概念，实质及特点，以及与机械振动的关系； 理解波的图像的含义，知道波的图像的横、纵坐标各表示的物理量.能在简谐波的图像中指出波长和质点振动的振幅，会画出某时刻波的图像 一、机械波 ⑴机械振动在介质中的传播形成机械波. ⑵机械波产生的条件：①波源，②介质. 二、机械波的分类 ⑴)横波：质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波.横波有波峰和波谷. ⑵纵波：质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波.纵波有疏部和密部. 三、机械波的特点 (1)机械波传播的是振动形式和能量，质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移. ⑵介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同 ⑶离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动 ⑷所有质点开始振动的方向与波源开始振动的方向相同。 四、波长、波速和频率的关系 ⑴波长：两个相邻的且在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长. 振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长，对于横波：相邻的两个波峰或相邻的两个波谷之间的距离等于一个波长.对于纵波：相邻的两个密部中央或相邻的两个疏部中央之间的距离等于一个波长. ⑵波速：波的传播速率叫波速.机械波的传播速率只与介质有关，在同一种均匀介质中，波速是一个定值，与波源无关. ⑶频率：波的频率始终等于波源的振动频率. ⑷波长、波速和频率的关系：v=λf=λ/T 五、波动图像 波动图象是表示在波的传播方向上，介质中各个质点在同一时刻相对平衡位置的位移，当波源做简谐运动时，它在介质中形成简谐波，其波动图象为正弦或余弦曲线. 六、由波的图象可获取的信息 ⑴该时刻各质点的位移. ⑵质点振动的振幅A． ⑶波长. ⑷若知道波的传播方向，可判断各质点的运动方向.如图7-32-1所示，设波向 右传播，则1、4质 点沿-y方向运动；2、 3质点沿+y方向运 动. ⑸若知道该时 刻某质点的运动方 向，可判断波的传播 方向.如图7-32-1中若质点4向上运动，则可判定该波向左传播. ⑹若知波速v的大小。可求频率f或周期T，即f=1/T=v/λ. ⑺若知f或T，可求波速v，即v=λf=λ/T ⑻若知波速v的大小和方向，可画出后一时刻的波形图，波在均匀介质中做匀速运动，Δt时间后各质点的运动形式，沿波的传播方向平移Δx=vΔ t 有关机械波的内容近年经常在选择题中出现，尤其是波的图象以及波的多值解问题常常被考生忽略。 【例1】关于机械波，下列说法中正确的是( ) A．质点振动方向总是垂直于波的传播方向 B．简谐波沿长绳传播时，绳上相距半个波长的两质点的振动位移总是相同 C．任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长 D．在相隔一个周期的两个时刻，同一介质点的位移、速度和加速度总相同 【解析】波有纵波和横波两种，由于横波的质点振动方向总是与波的传播方向垂直，而纵波的质点振动方向与波的传播方向平行，所以选项A是错误的。 由于相距半个波长的两质点振动的位移大小相等，方向相反，所以选项B是错误的。 机械振动，并不沿着传播方向移动，所以选项C是错误的。 相隔一个周期的两个时刻，同一介质质点的振动状态总是相同的，所以选项D正确. 图7-32-1
机械波习题答案汇编
第十一章 机械波 一. 选择题 [ C ]1. 一沿x 轴负方向传播的平面简谐波在t = 2 s 时的波形曲线如图所示，则原点O 的振动方程为 (A) )2 1(cos 50.0ππ+=t y ， (SI)． (B) )2121(cos 50.0ππ-=t y ， (SI)． (C) )21 21(cos 50.0ππ+=t y ， (SI)． (D) )2 1 41(cos 50.0ππ+=t y ，(SI)． 提示：设O 点的振动方程为O 0()cos()y t A t ω?=+。由图知，当t=2s 时，O 点的振动状 态为：O 0(2)cos(2)=0 0y A v ω?=+>，且 ，∴0322πω?+=，0322 π ?ω=-，将0?代入振动方程得：O 3()cos(2)2 y t A t π ωω=+ -。由题中所给的四种选择，ω取值有三种：,,24πππ，将ω的三种取值分别代入O 3()cos(2)2 y t A t πωω=+-中，发现只有答案（C ）是正确的。 [ B ]2. 图中画出一向右传播的简谐波在t 时刻的波形 图，BC 为波密介质的反射面，波由P 点反射，则反射波在t 时刻的波形图为 提示： 由题中所给波形图可知，入射波在P 点的振 动方向向下；而BC 为波密介质反射面，故在P 点反射波存在“半波损失”，即反射波与入射波反相，所以，反射波在P 点的振动方向向上，又P 点为波节，因而得答案B 。
[ A ]3. 一平面简谐波沿x 轴正方向传播，t = 0 时刻的波形图如图所示，则P 处质点的振动在t = 0时刻的旋转矢量图是 提示：由图可知，P 点的振动在t=0 [ B ]4. 一平面简谐波在弹性媒质中传播时，某一时刻媒质中某质元在负的最大位移处，则它的能量是 (A) 动能为零，势能最大． (B) 动能为零，势能为零． (C) 动能最大，势能最大． (D) 动能最大，势能为零． 提示：动能=势能，在负的最大位移处时，速度=0，所以动能为零，势能也为零。 [ B ]5. 在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动 (A) 振幅相同，相位相同． (B) 振幅不同，相位相同． (C) 振幅相同，相位不同． (D) 振幅不同，相位不同． 提示：根据驻波的特点判断。 [ C ]6. 在同一媒质中两列相干的平面简谐波的强度之比是I 1 / I 2 = 4，则两列波的 振幅之比是 (A) A 1 / A 2 = 16． (B) A 1 / A 2 = 4． (C) A 1 / A 2 = 2． (D) A 1 / A 2 = 1 /4． 二. 填空题 1. 一平面简谐机械波在媒质中传播时，若一媒质质元在t 时刻的总机械能是10 J ，则在 (t + 2. 一列强度为I 的平面简谐波通过一面积为S 的平面，波速u 与该平面的法线0n 的夹 角为θ，则通过该平面的能流是cos IS θ。 ω S A O ′ ω S A O ′ω O ′ ω S A O ′ (A) (B)(C)(D) S
高中物理-“机械波”练习题
高中物理-“机械波”练习题 1.如图所示，一列横波沿x 轴传播，t 0时刻波的图象如图中实线所示.经△t = 0.2s ，波的图象如图中虚线所示.已知其波长为2m ，则下述说法中正确的是（B ） A .若波向右传播，则波的周期可能大于2s B .若波向左传播，则波的周期可能大于0.2s C .若波向左传播，则波的波速可能小于9m/s D .若波速是19m/s ，则波向右传播 2.如图所示，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 =0.01s ，产生的机械波向左、右两个方向传播，波速均为v =80m/s ，经过一段时间后，P 、Q 两点开始振动，已知距离SP =1.2m 、SQ =2.6m .若以Q 点开始振动的时刻作为计时的零点，则在下图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（AD ） 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 3.一列横波在x 轴上传播，t s 与t +o.4s 在x 轴上-3m ～ 3 的区间内的波形如图中同一条图线所示，由图可知 ①该波最大速度为10m /s ②质点振动周期的最大值为0.4s ③在t +o.2s 时，x =3m 的质点位移为零 ④若波沿x 上述说法中正确的是（ B ） A .①② B .②③ C .③④ D .①④ 4.如图为一列在均匀介质中传播的简谐横波在t =4s 时刻的波形图，若已知振源在坐标原点O 处，波速为2m /s ，则（ D ） A .振源O 开始振动时的方向沿y 轴正方向 B .P 点振幅比Q 点振幅小 C .再经过△t =4s ，质点P 将向右移动8m D .再经过△t =4s ，质点Q 通过的路程是0.4m 5.振源O 起振方向沿+y 方向，从振源O 起振时开始计时，经t =0.9s ，x 轴上0至12m 范围第一次出现图示简谐波，则（BC ） A .此列波的波速约为13.3m /s B .t =0.9s 时，x 轴上6m 处的质点振动方向向下 C .波的周期一定是0.4s D .波的周期s n T 1 46.3+=(n 可取0，1，2，3……) 6.如图所示，一简谐横波在x 轴上传播，轴上a 、b 两点相距12m .t =0时a 点为波峰，b 点为波谷；t =0.5s 时a 点为波谷，b 点为波峰，则下列判断只正确的是（B ） A .波一定沿x 轴正方向传播 B .波长可能是8m C .周期可能是0.5s -5a 0
机械振动和机械波经典习题及答案
机械振动和机械波 1、（08全国卷1）16.一列简谐横波沿x 轴传播，周期为T ，t=0时刻的波形如图所示.此时平衡位置位于x =3 m 处的质点正在向上运动，若a 、b 两质点平衡位置的坐标分别为x a =2.5 m, x b =5.5 m,则 A.当a 质点处在波峰时，b 质点恰在波谷 B.t =T/4时，a 质点正在向y 轴负方向运动 C .t =3T/4时，b 质点正在向y 轴负方向运动 D.在某一时刻，a 、b 两质点的位移和速度可能相同 答案：C 2、（08天津卷）21．一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中a 、b 所示，则 A ．该波的振幅可能是20cm B ．该波的波长可能是8.4m C ．该波的波速可能是10.5 m/s D ．该波由口传播到6可能历时7s 答案：D 3、（07江苏）如图所示，实线和虚线分别为某 种波在t 时刻和t ＋Δt 时刻的波形 曲线。B 和C 是横坐标分别为d 和3d 的两个质点，下列说法中正 确的是C A ．任一时刻，如果质点 B 向上运动，则质点 C 一定向下运动 B ．任一时刻，如果质点B 速度为零，则质点C 的速度也为零 C ．如果波是向右传播的，则波的周期可能为 76 Δt D ．如果波是向左传播的，则波的周期可能为13 6 Δt 4、（01江浙）图1所示为一列简谐横波在t ＝20秒时的波形图，图2是这列波中P 点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是B A ．v ＝25cm/s ，向左传播 B ．v ＝50cm/s ，向左传播 C ．v ＝25cm/s ，向右传播 D ．v ＝50cm/s ，向右传播 5、（06全国）一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，t =0时刻的波形如图1中实线所示，t =0.2s 时刻的 波形如图1中的虚线所示，则 C Ａ．质点P 的运动方向向右 Ｂ．波的周期可能为0.27s Ｃ．波的频率可能为1.25Hz Ｄ．波的传播速度可能为20m/s 6、（05天津卷）图中实线和虚线分别是x 轴上传播的一列简谐横波在 t= 0和t=0.03s 时刻的 波形图， x=1.2m 处的质点在t=0.03s 时刻向y 轴正方向运动，则A Ａ．该波的频率可能是125H Z Ｂ．该波的波速可能是10m/s Ｃ．t=0时x=1.4m 处质点的加速度方向沿y 轴正方向 Ｄ．各质点在0.03s 内随波迁移0.9m 7（北京卷）．一列横波沿x 轴正向传播，ａ，ｂ，ｃ，ｄ为介质中的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 y /m x /m 图 1 O P 6 12 18 24
机械波单元测试题
机械波单元测试题 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
机械振动机械波单元测试题 一、选择题（共10小题，每题4分；共40分） 1、下列关于简谐运动和简谐机械波的说法，正确的是（） A．弹簧振子的周期与振幅有关 B．横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定 C．在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度 D．单位时间内经过介质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率 2、一物体置于一平台上，随平台一起在竖直方向上做简谐运动，则 A．当平台振动到最高点时，物体对平台的正压力最大 B．当平台振动到最低点时，物体对平台的正压力最大 C．当平台振动经过平衡位置时，物体对平台的正压力为零 D．物体在上下振动的过程中，物体的机械能保持守恒 3、图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为质点P以该时刻为计时起点的振动图 象,下列说法正确的是 ( ) A．从该时刻起经过 s时,质点P到达波峰 B．从该时刻起经过 s时,质点Q的加速度小于质点P的加速度 C．从该时刻起经过 s时,波沿x轴的正方向传播了3 m D．从该时刻起经过 s时,质点Q距平衡位置的距离大于质点P距平衡位置的距离 4、如图所示，质点O在垂直x轴方向上做简谐运动，形成了沿x轴传播的横波。在t=0时刻,质点O从平衡位置开始向上运动，经第一次形成图示波形，则下列判断正确的是（）？ A．t=时，质点A第一次到达波峰 B．t=时，质点A在平衡位置，速度沿y轴正方向 C．t=2s时，质点B第一次到达波谷 D．t=时，质点B的加速度达到最大 5、一列横波沿x轴正向传播,abcd为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置.某时刻的波形如图甲所示,此后,若经过周期开始计时,则图乙描述的是( )
机械波单元测试题(1)
机械波单元测试题(1) 一、机械波 选择题 1．某一列沿x 轴传播的简谱横波，在4 T t = 时刻的波形图如图所示，P 、Q 为介质中的两质点，质点P 正在向动能增大的方向运动。下列说法正确的是（ ） A ．波沿x 轴正方向传播 B ．4 T t =时刻，Q 比P 的速度大 C ．34T t = 时刻，Q 到达平衡位置 D ．34 T t = 时刻，P 向y 轴正方向运动 2．一列简谐横波在t =0时刻的波形如图中的实线所示，t =0.02s 时刻的波形如图中虚线所示．若该波的周期T 大于0.02s ，则该波的传播速度可能是（ ） A ．2m/s B ．3m/s C ．4m./s D ．5m/s 3．声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为 A ．声波是纵波，光波是横波 B ．声波振幅大，光波振幅小 C ．声波波长较长，光波波长很短 D ．声波波速较小，光波波速很大 4．如图所示，某一均匀介质中有两列简谐横波A 和B 同时沿x 轴正方向传播了足够长的时间，在t =0时刻两列波的波峰正好在12m x =处重合，平衡位置正好在216m x =处重合，则下列说法中正确的是（ ） A ．横波A 的波速比横波 B 的波速小 B ．两列波的频率之比为A B :11:7f f = C ．在0x >的区间，t =0时刻两列波另一波峰重合处的最近坐标为(586)， D ．2m x =处质点的振动始终加强 5．一根长20m 的软绳拉直后放置在光滑水平地板上，以绳中点为坐标原点，以绳上各质点的平衡位置为x 轴建立图示坐标系。两人在绳端P 、Q 沿y 轴方向不断有节奏地抖动，形成两列振幅分别为10cm 、20cm 的相向传播的机械波。已知P 的波速为2m/s ，t =0时刻
《机械波》测试题(含答案)
《机械波》测试题(含答案) 一、机械波选择题 1．一列简谐横波，在t=0.6s时刻的图像如图甲所示，此时，P、Q两质点的位移均为- 1cm，波上A质点的振动图像如图乙所示，则以下说法正确的是（） A．这列波沿x轴正方向传播 B．这列波的波速是16.67 m/s C．从t=0.6s开始，紧接着的?t=0.6s时间内，A质点通过的路程是10m D．从t=0.6s开始，质点P比质点Q早0.6s回到平衡位置 2．声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为 A．声波是纵波，光波是横波B．声波振幅大，光波振幅小 C．声波波长较长，光波波长很短D．声波波速较小，光波波速很大 3．一根长20m的软绳拉直后放置在光滑水平地板上，以绳中点为坐标原点，以绳上各质点的平衡位置为x轴建立图示坐标系。两人在绳端P、Q沿y轴方向不断有节奏地抖动，形成两列振幅分别为10cm、20cm的相向传播的机械波。已知P的波速为2m/s，t=0时刻的波形如图所示。下列判断正确的有（） A．两波源的起振方向相反 B．两列波的频率均为2Hz，叠加区域有稳定干涉图样 C．t=6s时，两波源间（不含波源）有5个质点的位移为－10cm D．叠加稳定时两波源间（不含波源）有10个质点的振幅为30cm 4．一列简谐横波在t=1 3 s时的波形图如图a所示，P、Q是介质中的两个质点，图b是质 点Q的振动图象。则（）
A．该列波沿x轴负方向传播B．该列波的波速是1.8m/s C．在t=1 3 s时质点Q的位移为 3 2 A D．质点P的平衡位置的坐标x=3cm 5．有一列沿x 轴传播的简谐橫波，从某时刻开始，介质中位置在x=0 处的质点a和在 x=6m处的质点b的振动图线分别如图1图 2所示．则下列说法正确的是( ) A．若波沿x轴负方向传播，这列波的最大波长为24m B．若波沿x 轴正方向传播，这列波的最大传播速度为 3m/s C．若波的传播速度为0.2m/s，则这列波沿x 轴正方向传播 D．质点a处在波谷时，质点定b一定处在平衡位置且向 y 轴正方向振动 6．一振动周期为T，振幅为A，位于x=0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐振动，该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失，一段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是______． A．振幅一定为A B．周期一定为T C．速度的最大值一定为v D．开始振动的方向沿y轴向上 E.开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离 7．一列简谐波沿x正方向传播，振幅为2cm，周期为T，如图所示，在t=0时刻波上相距50cm的两质点a、b3cm，但运动方向相同，其中质点a沿y轴负方向运动，下列说法正确的是（）