1、 一、选择:1、关于振动,下列几种说法中,正确的是( )A、受变力作用物体的运动是振动B、在简谐运动中,使物体振动的回复力一定是物体在振动方向上所受的合外力C、在简谐运动中,物体的运动一定是变加速运动D、在简谐运动中,回复力的功率在任何时刻都不为零 2、关于机械波的概念,下列说法中正确的是:A、质点振动的方向总是垂直于波传播的方向B、简谐波沿长绳传播,绳上相距半个波长的两个点振动位移的大小相等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、相隔一个周期的两个时刻,简谐波的图象相同 3、如图所示,两单摆的摆长相同,平衡时两摆球刚好接触,现将摆球 A 在两摆线所在平面内向左拉开一小角度
2、后释放,碰撞后,两摆球分别各自作简谐运动,以 mA、m B 分别表示两摆球 A、B 的质量,则( )A、如果 mAmB,下一次碰撞将发生在平衡位置右侧B、如果 mA3 米),当 a 点在正最大位移(规定向上为正)时,b 和 c 都在平衡位置,经过 0.05 秒时发现a 在其平衡位置而 b 达到负向最大位移,c 达正向最大位移,(1)画出这两个时刻的波形图象;(2)波的频率的可能值有哪些?(3)波速的可能值有哪些?答 案 1、B、C点拨:振动物体一定受变力作用(反之不一定),相应的加速度也变化,简谐运动是机械振动的一个特例,其回复力满足 F=-kx,是振动物体在振动方向上所受的合外力。做简谐运动
3、的物体,经过平衡位置时,由于回复力为零,所以回复力的功率为零;离开平衡位置最远时,由于速度为零,所以回复力的功率也为零。 2、B、D 3、C、D点拨:由于两摆的摆长相等,所以振动周期相同,当 mAmB时,A 球摆到平衡位置与 B 球相碰后,vAT 0。要使筛子振幅最大,或者减小 T,或者增大 T0。 8、A 9、C解:圆锥摆运动,即摆球在水平面内做匀速圆周运动,如图所示,半径 R=lsin,Fsin 充当向心力,因此有:Fsin =mlsin F cos=mg联立得 又因单摆周期 所以有 T1:T 2=1: 故 C 选项正确。10、10,B,0.8;5,100;向右,向左;(0,0.2s)和(
4、0.4s,0.6s) , (0.2s,0.4s)和(0.6s,0.8s ) 。点拨:从图中直接可得振幅 A=5cm,周期 T=0.8s,一个周期内质点能通过 4A 的路程,质点向着平衡位置运动(回复力方向和运动方向相同)回复力做正功,质点远离平衡位置运动,加速度方向和速度方向相反。11、2.5 米 0解析:由公式 T=/v 得 T=0.2 秒,因 t=2.5 秒=12.5T ,所以质点 B 通过的路程s=4A12.5=2.5 米,从图中可判断质点 B 经 12.5T 的霎时间仍处于平衡位置,因此它的位移为零。点拨:介质中的质点在每半个周期时间内通过的路程是振幅 A 的 2 倍,在每一个周期时间
5、内通过的路程是振幅 A 的 4 倍,但在每四分之一个周期时间内通过的路程不一定是振幅 A,只有特殊情况才是 A,而质点的位移则根据质点的初末位置确定。 12、向下 1.3 1.9解析:(1)由图可知处于 0.24m 的质点刚开始振动,且振动方向向下,因而 P 点开始振动的方向也向下。 (2)振动由 0.24m 处传到 0.96m 的时间为: t=x/v=(0.96-0.24)/0.6s=1.2s,又质点的振动周期 T=/v=0.24/0.6s=0.4s,则 P 点第一次达到波谷的时间为 t+T/4=1.3s。 (3)P 点第二次达到波峰的时间为 t+7T/4=1.9s。点拨:此题中应用了以下结
6、论和公式:(1)在波的传播过程中,介质中所有质点开始振动的方向是一致的。 (2)v=x/t。 13、4 解析A 质点处于 x 轴的下方最大位移处时, B 质点恰过平衡位置向上运动,迎着波的传播方向(即从右向左)看 B 应处于 “上坡点”位置,又因 A、B 两质点在 x 轴上的距离小于波长,可得 ,所以该波的波长 =4 厘米,其在 x=0 到 x=8 厘米区间内该时刻的波形图像如图所示。14、400解:从图中求出波的周期 T=410-3s。从 x1=0 和 x2=1.2 米两处的质点的振动图象可以得出,在 t=0 的时刻,从 x=0 到 x=1.2 米的质点的波的图象如图所示,从该图中看出此列波
7、的波长 =1.6 米。根据 。15、变慢;缩短摆长点拨:由于北京比较靠近北极,所以北京的重力加速度比南京的要大一些,因此该摆钟移到南京后摆动的周期要长一些。16、。点拨:画一段时间后的波形图有两种方法。 (一)特殊质点振动法:即在图上取几个特殊点(处于平衡位置或最大位移处的点) ,根据振动的方向确定这些点经一段时间后的位置,然后把这些点用光滑曲线连接起来就得到一段时间后的波形图,这种方法适用于时间 t 为 T/4 的整数倍。(二)波形平移法:即把波形沿波的传播方向平移 x=vt ,这种方法适用于时间 t 为任意时间。画一段时间前的波形图则质点沿反方向振动或波形沿反方向平移。17、解:根据 则有
8、 T 又根据 ,则有 T 所以:T 地 /T 火 = 若周期不变,则有 , 即: 18、解:(1)由题给条件知,b、c 两质点振动反向,二者之间距离可为波长的(n+ )倍,但由于 3 米,故 n 只能取零,即 b、c 间距离为 ,所以 =4 米,由此可画出 t 时刻波形如图实线所示,t+0.05 秒时刻波形如图虚线所示。(2)若波向左传时,t=(n+ )T=0.05所以 若波向右传时,t=(n+ )T=0.05所以 =20n+15(Hz)(n=0,1,2,3,)(3)由 v=f,=4 米,当波向左传时v=f=4(20n+5)=80n+20(m/s) (n=0,1,2,3,)当波向右传时v=f=4(20n+15)=80n+60(m/s) (n=0,1,2,3,)