人教版2022年高中物理机械振动与机械波知识点梳理.pdf

1 (每日一练)人教版 2022 年高中物理机械振动与机械波知识点梳理 单选题 1、如图所示，甲质点在x1轴上做简谐运动，O1为其平衡位置，A1、B1为其所能达到的最远处。乙质点沿x2轴从A2点开始做初速度为零的匀加速直线运动。已知A1O1=A2O2，甲、乙两质点分别经过O1、O2时速率相等，设甲质点从A1运动到O1的时间为t1，乙质点从A2运动到O2的时间为t2，则（）At1=t2Bt1t2 Ct1t2D无法比较t1、t2 答案：C 解析：已知A1O1=A2O2，甲、乙两质点分别经过O1、O2时速率相等，结合题意，作出甲质点从A1到O1与乙质点从A2到O2过程的v-t图像，如图所示 容易得出 2 t1t2 故选 C。2、下列有关机械波的说法正确的是（）A有机械振动就一定有机械波 B波长等于振动相同的两质点间的距离 C波动过程是质点由近及远的传播过程 D波是传递能量的一种方式 答案：D 解析：A机械波需要机械振动和传播振动的介质，A 错误；B振动相同的相邻两质点间的距离才是波长，B 错误；CD波动是介质将振动的形式和能量传递出去，而介质中的质点只是在各自平衡位置附近振动，并没有随波迁移，C 错误，D 正确。故选 D。3、一单摆做简谐运动，在偏角增大的过程中，摆球的（）A位移不变 B速度增大 C回复力增大 D机械能增大 答案：C 解析：单摆做简谐运动，在偏角增大的过程中，摆球的位移变大，速度减小，回复力F=mgsin 变大，机械能不变。故选 C。4、如图所示，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动，以竖直向上为正方向，物块做简谐运动的表达式为=0.1sin(2.5)m。=0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；=0.6s时，小球3 恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小=10m/s2。以下判断正确的是（）A=1.75m B0.6 s 内物块运动的路程是 0.2 m C简谐运动的周期是 0.8 s D=0.4 s时，物块与小球运动方向相反 答案：C 解析：At=0.6s 时，物块的位移为 y=0.1sin(2.50.6)m=0.1m 则对小球+|=122 解得 h=1.7m A 错误；C简谐运动的周期是 =2=22.5s=0.8s C 正确；4 B0.6s 相当于34，故物块运动的路程是 s=3A=0.3m B 错误；D0.4s 相当于2，此时物块在平衡位置向下振动，故此时物块与小球运动方向相同，D 错误。故选 C。5、如图所示，一轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一物块，物块沿竖直方向以O点为中心点，在C、D两点之间做周期为T的简谐运动。已知在t1时刻物块的速度大小为v，方向向下，动能为Ek。下列说法正确的是（）A如果在t2时刻物块的速度大小也为v，方向向下，则t2t1的最小值小于 0.5T B如果在t2时刻物块的动能也为Ek，则t2t1的最小值为T C物块通过O点时动能最小 D当物块通过O点时，其加速度最大 答案：A 解析：A物块做简谐运动，物块同向经过关于平衡位置对称的两点时动量相等，所以如果在t2时刻物块的速度大小也为v，方向向下，则t2t1的最小值小于 0.5T，故 A 正确；B物块经过同一位置或关于平衡位置对称的位置时动能相等，如果在t2时刻物块的动能也为Ek，则t2t1的最小值可以小于T，故 B 错误；5 CD图中O点是平衡位置，物块经过O点时速度最大，动能最大，加速度最小，故 CD 错误。故选 A。6、如图所示，S1、S2是两个振动完全相同的相干波源，其中实线表示波峰，虚线表示波谷。若两列波的振幅均保持 5 cm 不变，关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的是（）Ad点始终保持静止不动 B图示时刻c点的位移为零 Cb点振动始终加强，c点振动始终减弱 D图示时刻，b、c两点的竖直高度差为 10 cm 答案：A 解析：A由图可知，d点是波峰与波谷相遇，振动减弱，振幅为零，故保持静止，故 A 正确；BCDb点是波峰与波峰相遇，c点是波谷与波谷相遇，它们均属于振动加强点，由于振幅是 5 cm，则b点相对平衡位置高 10 cm，而c点是波谷与波谷相遇，则c点相对平衡位置低 10 cm，所以b、c两点的竖直高度差为 20 cm，故 BCD 错误。故选 A。7、一单摆做简谐运动，在偏角增大的过程中，摆球的（）A位移不变 B速度增大 C回复力增大 D机械能增大 答案：C 6 解析：单摆做简谐运动，在偏角增大的过程中，摆球的位移变大，速度减小，回复力F=mgsin 变大，机械能不变。故选 C。多选题 8、如图所示是一个弹簧振子做阻尼振动的振动图像，曲线上A、B两点的连线与横轴平行，下列说法正确的是（）A振子在A点的动能等于在B点的动能 B振子在A点的势能等于在B点的势能 C振子在A点的机械能等于在B点的机械能 D振子在A点的机械能大于在B点的机械能 答案：BD 解析：CD由于弹簧振子做阻尼振动，所以振子在A点的机械能大于在B点的机械能，选项 C 错误，D 正确;B弹簧的弹性势能与弹簧的形变量有关，振子在A、B两点时，弹簧的形变量相同，振子在A点的势能等于在B点的势能，选项 B 正确;A根据以上分析可知，振子在A点的动能大于在B点的动能，选项 A 错误。故选 BD.9、如图所示是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移-时间图像，下列有关该图像的说法正确的是（）7 A该图像的坐标原点是建在弹簧振子的平衡位置 B为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移，让底片沿垂直 轴方向匀速运动 C从图像可以看出小球在振动过程中是沿 轴方向移 动的 D图像中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化快慢不同 答案：AD 解析：A从图中看出图象的坐标原点位于平衡位置，故 A 正确；B为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移，让底片沿平行于 轴方向匀速运动，故 B 错误；C振动过程中小球只在平衡位置做往复运动并不随着时间轴而迁移，故 C 错误；D频闪的时间间隔是一样的，小球的间隔大说明其运动速度大，小球的间隔小说明其运动速度小，因此图象中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化快慢不同，D 正确；故选 AD。10、如图甲所示的挖掘机的顶部垂下一个大铁球并让它小角度的摆动，即可以用来拆卸混凝土建筑。此装置可视为单摆模型，它对应的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是（）A单摆振动的周期是 6s 8 Bt=2s 时，摆球的速度最大 C球摆开的角度增大，周期增大 D该单摆的摆长约为 16m 答案：BD 解析：A由图乙可知，单摆振动的周期为 8s，A 错误；Bt=2s 时，摆球位于平衡位置，速度最大，B 正确；C根据单摆周期公式 T=2 可知周期与球摆开的角度无关，C 错误；D把T=8s 代入 C 解析中的周期公式可得，摆长为 l16m D 正确。故选 BD。填空题 11、如图，一列简谐横波平行于x轴正方向传播，经过=0.2s时间，从图中的实线波形变为虚线波形。已知t小于周期T。则该波的周期=_s，波速=_m/s。9 答案：415 15 解析：12波沿轴正方向传播，小于周期，由图示波形图可知 =34 波的周期 =43=415s 由图可知波长 =4m 波速 =15m/s 12、如图所示，在x轴上有S、A、B三点，S是上、下振动的波源，振动的频率为 10Hz。激起的简谐横波沿x轴向左、右传播，波速为 40m/s。质点A、B到S的距离为xA=xB=38.4m，且都已经开始振动。若某时刻波源S正通过平衡位置向下振动，则该时刻质点A的运动方向_，质点B的运动方向_。（均填“向上”或“向下”）答案：向上 向上 解析：12S是波源，激起的简谐横波沿x轴向左、右传播，由v=f，可得=4010m=4m xB=38.4m=935 10 即质点B的振动状态跟与波源S相距35 的质点B的振动状态相同（如图所示）。由此可判断B在x轴下方，运动方向向上。A质点的平衡位置与B质点的平衡位置关于波源S对称，由对称性可知，A的运动情况与B相同，运动方向向上。