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物理20分鐘專題突破（13）

機械振動與機械波（一）

w.w.w.k.s.5.u.c

1．有一彈簧振子做簡諧運動，則（）

A．加速度最大時，速度最大 B．速度最大時，位移最大

C．位移最大時，回復力最大 D．回復力最大時，加速度最大

2．勁度系數(shù)為20N／cm的彈簧振子，它的振動圖象如圖所示，在圖中A點對應的時刻（）

A．振子所受的彈力大小為0.5N，方向指向x軸的負方向

B．振子的速度方向指向x軸的正方向

C．在0～4s內(nèi)振子作了1.75次全振動

D．在0～4s內(nèi)振子通過的路程為0.35cm，位移為0

3．擺長為L的單擺做簡諧振動，若從某時刻開始計時，（取作t=0），當振動至時，擺球具有負向最大速度，則單擺的振動圖象是圖中的（）

4．把一個篩子用四根彈簧支起來，篩子上裝一個電動偏心輪，它每轉(zhuǎn)一周，給篩子一個驅(qū)動力，這就做成了一個共振篩。不開電動機讓這個篩子自由振動時，完成20次全振動用15s；在某電壓下，電動偏心輪的轉(zhuǎn)速是88r/min。已知增大電動偏心輪的電壓可以使其轉(zhuǎn)速提高，而增加篩子的總質(zhì)量可以增大篩子的固有周期。為使共振篩的振幅增大，以下做法正確的是（）

A．降低輸入電壓 B．提高輸入電壓 C．增加篩子質(zhì)量 D．減小篩子質(zhì)量

解析：篩子的固有頻率為f固=4/3Hz，而當時的驅(qū)動力頻率為f驅(qū)=88/60Hz，即f固< f驅(qū)。為了達到振幅增大，應該減小這兩個頻率差，所以應該增大固有頻率或減小驅(qū)動力頻率。本題應選AD。

5．如圖所示，在一根張緊的水平繩上，懸掛有 a、b、c、d、e五個單擺，讓a擺略偏離平衡位置后無初速釋放，在垂直紙面的平面內(nèi)振動；接著其余各擺也開始振動。下列說法中正確的有（）

A．各擺的振動周期與a擺相同

B．各擺的振幅大小不同，c擺的振幅最大

C．各擺的振動周期不同，c擺的周期最長

D．各擺均做自由振動

6．如圖所示是一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知這列波沿x軸正方向傳播，波速為20m/s。P是離原點為2m的一個介質(zhì)質(zhì)點，則在t=0.17s時刻，質(zhì)點P的：①速度和加速度都沿-y方向；②速度沿+y方向，加速度沿-y方向；③速度和加速度都正在增大；④速度正在增大，加速度正在減小。以上四種判斷中正確的是（）

A．只有① B．只有④ C．只有①④ D．只有②③

7．如圖實線是某時刻的波形圖象，虛線

是經(jīng)過0.2s時的波形圖象。求：

①波傳播的可能距離

②可能的周期（頻率）

③可能的波速

④若波速是35m/s，求波的傳播方向

⑤若0.2s小于一個周期時，傳播的距離、周期（頻率）、波速。

8．如圖是一列向右傳播的簡諧橫波在t=0時刻（開始計時）的波形圖，已知在t=1s時，B點第三次達到波峰（在1s內(nèi)B點有三次達到波峰）。則：

①周期為；

②波速為；

③D點起振的方向為______；

④在t=_ s時刻，此波傳到D點；在t=_ _s和t=_ s時

D點分別第二次達到波峰和波谷。

9．如圖所示，S1、S2是兩個相干波源，它們振動同步且振幅相同。實線和虛線分別表示在某一時刻它們所發(fā)出的波的波峰和波谷。關于圖中所標的a、b、c、d四點，下列說法中正確的有（）

A．該時刻a質(zhì)點振動最弱，b、c質(zhì)點振動最強，d質(zhì)點振動既不是最強也不是最弱

B．該時刻a質(zhì)點振動最弱，b、c、d質(zhì)點振動都最強

C．a(chǎn)質(zhì)點的振動始終是最弱的， b、c、d質(zhì)點的振動始終是最強的

D．再過T/4后的時刻a、b、c三個質(zhì)點都將處于各自的平衡位置，因此振動最弱

10．如圖所示表示兩列相干水波的疊加情況，圖中的實線表示波峰，虛線表示波谷。設兩列波的振幅均為5 cm，且圖示的范圍內(nèi)振幅不變，波速和波長分別為1m/s和0.5m。C點是BE連線的中點，下列說法中正確的是（）

A．C、E兩點都保持靜止不動

B．圖示時刻A、B兩點的豎直高度差為20cm

C．圖示時刻C點正處于平衡位置且向水面上運動

D．從圖示的時刻起經(jīng)0.25s，B點通過的路程為20cm

11．a(chǎn)為聲源，發(fā)出聲波；b為接收者，接收a發(fā)出的聲波。a、b若運動，只限于在沿兩者連線方向上，下列說法正確的是（）

A．a(chǎn)靜止，b向a運動，則b收到的聲頻比a發(fā)出的高

B．a(chǎn)、b向同一方向運動，則b收到的聲頻一定比a發(fā)出的高

C．a(chǎn)、b向同一方向運動，則b收到的聲頻一定比a發(fā)出的低

D．a(chǎn)、b都向相互背離的方向運動，則b收到的聲頻比a發(fā)出的高

1．CD 2．B 3．C 4．AD 5．AB 6．C

7．答：①題中沒給出波的傳播方向，所以有兩種可能：向左傳播或向右傳播。

向左傳播時，傳播的距離為x=nλ+3λ/4=（4n+3）m （n=0、1、2 …）

向右傳播時，傳播的距離為x=nλ+λ/4=（4n+1）m （n=0、1、2 …）

②向左傳播時，傳播的時間為t=nT+3T/4得：T=4t/（4n+3）=0.8 /（4n+3）（n=0、1、2 …）

向右傳播時，傳播的時間為t=nT+T/4得：T=4t/（4n+1）=0.8 /（4n+1）（n=0、1、2 …）

③計算波速，有兩種方法。v=x/t 或v=λ/T

向左傳播時，v=x/t=（4n+3）/0.2=（20n+15）m/s. 或v=λ/T=4 （4n+3）/0.8=（20n+15）m/s.（n=0、1、2 …）

向右傳播時，v=x/t=（4n+1）/0.2=（20n+5）m/s. 或v=λ/T=4 （4n+1）/0.8=（20n+5）m/s. （n=0、1、2 …）

④若波速是35m/s，則波在0.2s內(nèi)傳播的距離為x=vt=35×0.2m=7m=1λ，所以波向左傳播。

⑤若0.2s小于一個周期，說明波在0.2s內(nèi)傳播的距離小于一個波長。則：

向左傳播時，傳播的距離x=3λ/4=3m；傳播的時間t=3T/4得：周期T=0.267s；波速v=15m/s.向右傳播時，傳播的距離為λ/4=1m；傳播的時間t=T/4得：周期T=0.8s；波速v =5m/s.

解析：①題中沒給出波的傳播方向，所以有兩種可能：向左傳播或向右傳播。