简谐振动机械波练习题含答案.doc
一. 简谐振动（一）简谐振动的证明1. 一质点m,圆半径是R,匀速圆周运动的角速度大小是 ，一束平行光竖直照射，质点在水 平地面上的投影将在0点附近往复运动，证明此投影是简谐运动。（关键：找到？?= -?中的？是多少？）（二）简谐振动的对称性1. 如图所示，一个轻弹簧竖直固定在水平地面上，将一个小球轻放在弹簧上，M点为轻弹簧竖直放置时弹簧顶端位置，在小球下落的过程中，小球以相同的动量通过 A、B两点，历时1s， 过B点后再经过1s，小球再一次通过B点，小球在2s内通过的路程为6cm，N点为小球下落的最低点，则小球在做简谐运动的过程中：（1）周期为 （2）振幅为（3）小球由M点下落到N点的过程中，动能E、重力势能Ep、弹性势能Ep的变化分别是（4） 小球在最低点n点的加速度大小 力加速度g （填 ， 或=）2. 如图，质量均为m的物体A和B分别与轻弹簧的两端相连，将它们静置在地面上，一质量 也为m的小 物体C从距物体A高h处由静止开始下落，C与A相碰后立即粘在一起向下运 动，以后不再分开。不计空气阻力，弹簧始终处于弹性限度内，已知重力加速度为g。在C与A一起向下运动的过程中，下列判断正确的是（）A. 起开始向下运动时的速度大小为 v2?B. 达到最大速度时，物体C对地面的压力大小为mg2?gC. 达到最大速度时，弹簧的压缩量大小为匚？D. 达到最低点时，弹簧的弹力大小为 2mg（三）单摆与类单摆1有人利用安装在气球载人舱内的单摆来确定气球的高度。已知该单摆在海平面处的周期为 To,当气球停在某一高度时，测得该气球的周期为 T。求该气球此时离海平面的高度 h。已知地球 半径为R。2. 如图2所示，将摆长为L的单摆放在一升降机中，若升降机以加速度 a向上运加速运动, 求单摆的摆动周期。3. 如图所示的单摆，摆球a向右摆动到最低点时，恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b发生碰撞，并粘接在一起，且摆动平面不变已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差 为h，摆动的周期为T，a球质量是b球质量的5倍，碰撞前a球在最低点的速度是b球速度 的一半.则碰撞后（）A. 摆动的周期为v6?6B. 摆动的周期为I?5C. 摆球的最高点与最低点的高度差为 0.3hD. 摆球的最高点与最低点的高度差为 0.25h二. 机械波（一）基本概念题1下列关于机械振动和机械波的说法，正确的是（）A. 介质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等 B 介质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等C. 波的传播方向一定和介质中质点振动的方向一致D. 横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍2. 列简谐横波沿x轴传播，周期为T,在t=0时刻的波形如图所示，此时平衡位置位于x=3m 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?= 2.5m ,x?=5.5m，则（）A. 若某一时刻a质点处在波峰时，b质点恰在波谷B. t = 4时，a质点正在向y轴正方向运动C. t = 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3. 有关干涉图样的说法中，错误的是（）A. 振动加强的区域和振动减弱的区域相互间隔B. 两个波源连线的垂直平分线上的质点的振动是加强的C. 两列波的波谷和波谷相遇的质点的振动是减弱的D. 两列波的波峰和波峰相遇的质点的振动是加强的（二）波振关系、图像题1. 图（a）为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图（b）为媒质中平衡位置在x=1.5m处的质 点的振动图象，P是平衡位置为x=2m的质点，下列说法正确的是（）A. 波速为0.5m/sB. 波的传播方向向右C. 02s时间内，P运动的路程为8cmD. 02s时间内，P向y轴正方向运动E. 当t=7s时，P恰好回到平衡位置2. 介质中坐标原点0处的波源在t=0时刻开始振动，产生的简谐波沿 x轴正向传播，t0时刻 传到L处，波形如图所示.下列能描述x0处质点振动的图象是（）3. 一简谐横波沿x轴方向传播，已知t=0.1s时的波形如图甲所示，图乙是x=4m处的质点的振动图象，则下列说法正确的是（）A. 简谐横波是沿x轴正方向传播B. 简谐横波的波速为10m/sC. 在t=0.5s时，x=2m处的质点到达平衡位置，沿 y轴负方向运动D. 经过0.4s，x=2m处的质点经过的路程为15cm（三）多解型问题：波图像的周期性；波传播方向的双向性1. 一列简谐波沿直线传播，某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6m ,且这两质点之间的波峰只有一个，则该简谐波可能的波长为（）A. 4m、6m 和 8mB. 6m、8m 和 12mC. 4m、6m 和 12mD. 4m、8m 和 12m2. A、B两列波在某时刻的波形如图所示，经过 t=T a时间（Ta为波A的周期），两波再次出现A. 1: 3B. 1: 2C. 2 1D. 3: 13. 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/sB. 3m/sC. 4m/sD. 5m/s参考答案简谐振动(一) 简谐振动的证明1. F= -m?2x(二) 简谐振动的对称性1. (1) 4s； (2) 3cm ;0到N的过程中动能减(3) 由M到0过程中动能增大，重力势能减小，弹性势能增大。由 小，重力势能减小，弹性势能增大；(4) =2. C(三) 单摆和类单摆?h1.h= (?- 1) R?2.2 n/'g+a机械波（一）基础概念1.AD2.BC（二）波振关系1.ACE2.C（三）多解问题3. D1.C2.A3.C3.BC3.B
