机械振动与机械波检测题.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第9页 共9页机械振动、机械波检测题湖北省枣阳一中物理教研组 肖华林 邮编：441200一、本题共12小题，每小题4分，共48分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分CBOAm图11如图1所示，一轻质弹簧与质量为m的物体组成弹簧振子，物体在同一条竖直直线上的A、B间做简谐振动，O为平衡位置，C为AO的中点，已知OC=h，振子的周期为T，某时刻物体恰经过C点并向上运动，则从此时刻开始的半个周期时间内下列不可能的是 ( ) A.重力做功2mgh B.重力的冲量大小为mgT/2C.回复力做功为零D.回复力的冲量为零图 22如图2所示是一弹簧振子在水平面内作简谐运动的x-t图象，则振动系统在（ ）Atl和t3时刻具有相同的动能和动量 Bt3和t4时刻具有相同的势能和动量Ctl和t5时刻具有相同的加速度 Dt3和t5时刻，振子所受回复力相等AB图 33.如图3所示，A、B分别为单摆做简谐振动时摆球的不同位置.其中，位置A为摆球摆动的最高位置，虚线为过悬点的竖直线.以摆球最低位置为重力势能零点，则摆球在摆动过程中（ ）A.位于B处时动能最大B.位于A处时势能最大C.在位置A的势能大于在位置B的动能D.在位置B的机械能大于在位置A的机械能图44.如图4所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传到x=5m的M点时开始计时，已知P点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4s，下面说法中正确的是 ( ）A这列波的波长是4mB这列波的传播速度是10m/sC质点Q（x=9m）经过0.5s才第一次到达波峰DM点以后各质点开始振动时的方向都是向下5.如图5所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端和质量为M的容器放在光滑水平面上。当容器位于0点时，弹簧为自然长度。在0的上方有一滴管，容器每通过0点一次，就有质量为m的一个液滴落入容器。开始时将弹簧压缩Lo，然后撤去外力，使容器绕0点往复运动，则( )A. 弹簧 容器(包括液滴)系统机械能守恒 图 5B. 容器(包括液滴)经过0点时,在水平方向动量大小不变C. 容器振动的振幅逐渐减小D.容器振动的周期逐渐增加 6.如图6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（ ）PSQ图 6A.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yx甲OT2Tyx丙OT2Tyx乙OT2Tyx丁OT2TS1S2P图 77.如图7所示，波源S1在绳的左端发出频率为f1、振幅为A1的半个波形a，同时另一个波源S2在绳的右端发出频率为f2、振幅A2的半个波形b，f1<f2，P为两个波源连线的中点，已知机械波在介质的传播速度只由介质本身的性质决定，则下列说法中正确的是（ ）A.两列波将不同时到达P点B.两列波在P点叠加时P点的位移最大可达到A1+A2C.a的波峰到达S2时，b的波峰还没有到达S1D.两列波相遇时，绳上位移可达A1+A2的点只有一个，此点在P点的左侧8.把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛。不开电动机让这个筛子自由振动时，完成20次全振动用15s；在某电压下，电动偏心轮的转速是30r/min。已知增大电动偏心轮的电压可以使其转速提高，而增加筛子的总质量可以增大筛子的固有周期。为使共振筛的振幅增大，以下做法正确的是( ）A.降低输入电压 B.提高输入电压 C.增加筛子质量 D.减小筛子质量9.如图8所示，质量为m的小球放在劲度为k的轻弹簧上，使小球上下振动而又始终未脱离弹簧，则 （ ）图 8A.最大振幅A是，在这个振幅下弹簧对小球的最大弹力Fm是2mgB.最大振幅A是，在这个振幅下弹簧对小球的最大弹力Fm是mgC.最大振幅A是，在这个振幅下弹簧对小球的最大弹力Fm是mgD.最大振幅A是，在这个振幅下弹簧对小球的最大弹力Fm是2mg10.如图9所示，一根张紧的水平弹性长绳上的a，b两点，相距14.0m，b点在a点的右方，当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若a点的位移达到正最大时，b点的位移恰为零且向下运动。经过1.00s后a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰达到负最大，则这简谐波的波速可能等于（ ）llab图 9A.4.67m/s B.6m/sC.10m/s D.4m/s11. 如图10所示，在双曲线的两个焦点和上放置两个频率相同的波源，它们激起的波的波长为4cm.就图中A、B、C、D四个质点的振动，下面说法中正确的是（ ）y/cmx/cmOF1F2ABCD图 10A.若A、B振动加强，则C、D振动一定减弱B.若A、B振动加强，则C、D一定振动加强C.A、B、C、D一定振动加强D.A、B、C、D一定振动减弱ab 图 1112. 消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题，内燃机、通风机等在排放各种高速气流的过程中都发出噪声，干涉型消声器可以用来削弱高速气流产生的噪声.干涉型消声器的结构及气流运行如图11所示.产生的波长为的声波沿水平管道自左向右传播，在声波到达a处时，分成两束相干波，它们分别通过r1和r2的路程，再在b处相遇，即可达到削弱噪声的目的.若r = r2 - r1，则r等于 （ ）A.波长的整数倍 B.波长的奇数倍C.半波长的奇数倍 D.半波长的偶数倍 图 12二、本题共4小题，每小题6分，共24分。把答案填在答题卡中的横线上.13. 如图12所示，竖直放置的轻弹簧将物块1与2连接，物块1、2的质量分别为m和M。令物块1上下作简谐运动，振动过程中物块2对桌面的最小压力为零，那么物块1的最大加速度为 ，物块2对桌面的最大压力为 。 图 1314. 人心电图的出纸速度（纸带移动的速度）是2.5cm/s，录下的某人的心电图如图13所示（图纸上每小格边长为1mm，每大格边长为5mm）则：此人的心率为次/分；若此人血压为1.5×104Pa（可看作心脏压送血液的平均压强），其心脏每跳一次平均输送血液80mL，心脏做功的平均功率是 15. 某同学在做测重力加速度实验时，单摆完成50次全振动秒表如图14所示，则单摆周期为 线长98.50cm小球直径用游标卡尺测得如图15所示，则摆长为 ，当地重力加速度为 （结果保留两位有效数字）。图 140 5 103 4 cm 图 15 图 16甲16某同学在进行“研究弹簧振子的周期和小球质量的关系”课题实验时，利用如图16甲所示装置进行了如下的实验：让弹簧振子穿过一光滑的水平横杆，在弹簧振子的小球上安装一枝笔，下面放一条纸带。当小球振动时，垂直于振动方向以恒定的加速度拉动纸带，加速度大小为，这时笔在纸带上画出如图16乙所示的一条曲线，请根据图乙中所测得的长度S1、S2，写出计算弹簧振子振动周期的表达式：T=_。图 16乙 三、本题共5小题，共78分. 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。图 1717（12分）如图17所示为一单摆的共振曲线，摆球的质量为0.1kg ，求： （1）该单摆的摆长为多少？ （2）摆球运动过程中由回复力产生的最大加速度是多大？18一列横波的波形如图18所示，实线表示t1=0时刻的波形图，虚线表示t2=0.005s时刻的波形图，求：(1)若2T> t2-t1>T，波速可能为多大？（T为周期）(2)若T< t2-t1，并且波速为3600m/s，则波向哪个方向传播？ 55O2 4 6 8 10 12 x/my/cm图 18 图 1919如图19所示，一根柔软的弹性绳子右端固定，左端自由，A、B、C、D为绳上等间隔的点，点间间隔为50cm，现用手拉着绳子的端点A使其上下振动，若A点开始向上，经0.1秒第一次达到最大位移，C点恰好开始振动，则（1）绳子形成的向右传播的横波速度为多大？（2）从A开始振动，经多长时间J点第一次向下达到最大位移？（3）画出当J点第一次向下达到最大位移时的波形图像.20. 如图所示，水平轨道AB与半径为R360 m的光滑圆弧形轨道BC相切于B点,质量为M099kg的木块静止于B点，质量为m10g的子弹以vo500ms的水平速度射入木块而末穿出若木块与水平轨道间的动摩擦因数为05，取g10ms2，且已知cos 5°0.996求：子弹射入后，木块再经过多长时间方可静止?21.如图21所示，声源S和观察者A都沿x轴正方向运动，相对于地面的速度分别为vS和vA，空气中声音传播的速率为vP，设vS<vP，vA<vP，空气相对于地面没有流动.(1)若声源相继发出两个声音信号，时间间隔为t.请根据发出的这两个声信号从声源传播到观察者的过程，确定观察者接收到这两个声音信号的时间间隔t；SvSAxvA图 21(2)利用(1)的结果，推导此情形下观察者接收到的声波频率和声源放出的声波频率间的关系式.机械振动、机械波检测题参考答案一选择：题目123456789101112答案DBBCABD BCDADDBCAACBC二填空：13 14（1）75次/分（2）1.5瓦15 2.0s , 99.99cm , 9.9m/s2 16三计算题：17解：（1）由图象知单摆的固有频率为0.50Hz，即T=2S根据 （2）设摆线与竖直方向最大偏角为，因摆线与竖直方向偏角很小，所以 最大加速度 18解:(1)由图象可知：若波向右传播，则在t=0.005s内波传播的距离为x=10m，则波速若波向左传播，则在t=0.005s内波传播的距离为x=14m，则波速(2)由图象可知:波长=8m在t=0.005s内波传播的距离为x=vt=3600×0.005m=18m则 ，所以波向右传播.19解：（1）v波=10ms-1（2）波由波源传到J需时间t由t1=s=0.45s波刚传到J时，J也向上起振。到负最大位移需t2时间则t2=T=0.3s所以对应总时间t=t1+t2=0.75s（3）如图20解：子弹射入母块过程，动量守恒，则 解得子弹和木块整体沿圆弧上滑过程中，机械能守恒，则 解得，即°所以子弹和木块整体沿圆弧运动过程可以看成是简谐运动。子弹和木块从开始滑动到回到出发点的时间：子弹和木块在平面上滑行的加速度为： 在平面上滑行的时间为：所以。21解:(1)设声源发出第一个声音信号时声源与观察者间的距离为L，第一个声音信号放出后经过t1的时间被观察者接收到，则:vPt1 vAt1 = L 设第二个声音信号发出后经过t2的时间被观察者接收到，则:vPt2 vAt2 = L - (vS - vA)t 则观察者接收到这两个声音信号的时间间隔t=(t +t2 ) - t1 由式得:(2)设声源放出的声波的周期和频率分别为T和f，观察者接收到的声音的周期和频率分别为T和f，则:.所以，.作者简介：肖华林，男，生于1977年9月21日。华中师范大学物理教育硕士。1999年7月毕业后工作在湖北省枣阳一中。现为中学学科网高考物理和高考理科综合站长，中学学科网高考物理网刊总编辑，新课程网校高中物理总编，负责高中物理的3个版本的教材的资料。熟悉计算机操作，现负责枣阳一中20062007高三物理备考复习试题的命制。发表论文多篇，是枣阳一中物理新课程改革小组的成员。 个人简历如下： 199992000.7 枣阳一中高一物理（含奥赛小班） 200092001.7 枣阳一中高二物理 辅导学生参加奥赛，获得省级奥赛优秀辅导教师称号 200192002.7 枣阳一中高三物理 负责枣阳一中教研刊物物理板块的组稿与审核 200292003.7 枣阳一中高三和高考补习班物理 论文获襄樊市一等奖和湖北省一等奖 200392004.7 枣阳一中高一物理 参加襄樊市优质课竞赛，获一等奖 枣阳一中物理新课程改革小组成员 200492005.7 枣阳一中高二物理 参与主持编写学校内部教学资料 200592006.7 枣阳一中高三物理 负责高考物理备考复习试题的命制 联系方式： 地址：湖北省枣阳一中物理教研组 肖华林 邮编：441200 电话：13597531681 qq：190693641 Email：ZYXHL870SOHU.COM 第 9 页 共 9 页