热点15　机械振动　机械波.docx

热点15机械振动机械波1 .（2022江苏省模拟）如图所示，木块在水中沿竖直方向做简谐运动，运动过程中相对平衡位 置的位移小运动的速度。随时间才变化的关系和木块受到的合力只 动能反随相对平衡位 置的位移x变化的关系图像可能正确的是（）二口二二答案B解析 因为木块在水中沿竖直方向做简谐运动，故运动的速度o和相对平衡位置的位移x 随时间，变化的关系图像都应该是正弦函数的波形，A错误，B正确；设木块底面积为S, 根据简谐运动的规律可知，浮力与重力平衡时木块所处位置为平衡位置，则有尸=一水Sxg, 则运动过程木块受到的合力/与x的图线应该过二、四象限，C错误；取一天图线斜率表示 合外力£/随x变化，则反一x图线不是直线，D错误.2 .（2022浙江嘉兴市二模）如图所示，两块平行金属板M、N通过导线、开关与电源相接，其 中N板接地.板间用绝缘细线悬挂一带负电的小球.闭合开关S,把细线拉开一小角度（小 于10。）后，自A点静止释放小球，小球摆动经过最低点区则（）A.小球在A点的电势能大于在3点的电势能B.只将板向下移动时8点电势保持不变C.只断开开关则小球将停止摆动D.只把电源正负极对调则小球摆动周期变小答案D解析 M板与电源正极相连，两极间电场方向由M板指向N板，故A点电势比3点电势高， 小球带负电，则小球在A点的电势能小于在B点的电势能，A错误；只将M板向下移动时，则根据可知，电场强度变大，根据Ubm=（Pb一（Pm=-EcIbm,可知8点电势减小，B错 误；只断开开关，两板所带电荷量保持不变，电场强度保持不变，受力保持不变，仍然做单 摆运动，C错误；只把电源正负极对调，静电力由竖直向上变为竖直向下，等效重力场的等 效重力加速度变大，由小球摆动的周期表达式为r=27r1,知周期变小，d正确.3 .（2022江苏省模拟）战绳训练被称为身体训练的“综合训练神器”，如图所示，训练者跨步 蹲，双手各正握同一材质的两绳一端，在竖直方向上下甩动，在绳子上交替做出不同的波动, 其运动状态可视为简谐运动.由于初练者双手肌肉力量不一致，左手每秒抖动3下，右手每 秒抖动4下，则在左、右两绳上传播的波（）A.周期之比为3： 4B.速度之比为4： 3C.波长之比为4： 3D.振幅之比为3： 4答案c解析 左手每秒抖动3下，右手每秒抖动4下，左、右手的频率之比为3： 4,则左、右绳 传播的波周期之比为4 ： 3,故A错误；因为两绳是同一材质，由波的传播速度由介质决定， 可知左、右绳的波速之比为1 ： 1,故B错误；由可知左、右绳的波长之比为4： 3, 故C正确；由于未知左、右手甩动的幅度，无法判断两振幅之比，故D错误.4 .（2022辽宁卷3）一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，关于质点P 的说法正确的是（）A.该时刻速度沿y轴正方向B.该时刻加速度沿y轴正方向C.此后9周期内通过的路程为AD.此后J周期内沿x轴正方向迁移为区答案A解析 波沿x轴正方向传播，由“同侧法”可知，该时刻质点P的速度沿y轴正方向，加速 度沿y轴负方向，选项A正确，B错误；在该时刻质点P不在特殊位置，则在;周期内的路 程不一定等于A,选项C错误；质点只能在平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项D错7天.5.(2022.辽宁锦州市一模)一列简谐横波在，s时的波形图如图(a)所示，P、。是介质中)的两个质点.图(b)是质点。的振动图像.则(A.波速为9 cm/sB.波沿x轴正方向传播C.质点。的平衡位置的坐标为9 cmD.质点P的平衡位置的坐标为2 cm答案C 解析 由题图(b)可知波的周期为2s,由题图(a)可知，波长为36cm,则波速彳=18 cm/s,故A错误；由题图(b)可知s时，质点。向上振动，根据同侧法可知，波沿工轴负方向传播，故B错误；设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为xp、xq.由题图(a)知，x=0处，ya30°=y=Asin(30°),因此灯=方m2=3 cm,由题图(b)知，在1=0时，。点处于平衡位置， 乙J UU经s,质点。运动到题图(a)所示位置，则xqxp="V=6 cm,则质点。的平衡位置的x坐标为x0=9cm,故C正确，D错误.6.(多选)(2022山东日照市一模)一列沿无轴传播的简谐横波，=3s时的波形如图甲所示，平衡位置为x=3m处质点的振动图像如图乙所示，则波速可能是()A.l m/sB.； m/s答案AB解析 在/=3s时，由平衡位置为x=3 m处质点的振动图像可知，波的周期为7=6 s,质 点在r=3 s时从平衡位置向下振动，若波沿x轴正方向传播，则x=3 m处质点可能处在( +：讥处，则有(+J)2=3 m(=0/,2,3,)，解得m(=0,l,2,3,)，则波速可能是。=A 2n+l1T=6 m/s = 2+7m/s(=O,1,2,3, 当 =0 时 o= 1 m/s,当 n= 1 时 m/s, j J当=2时0= m/s;若波沿x轴负方向传播，则x=3 m处质点可能处在A处，则有加=33 m(n= 1,2,3,)，解得 2= m(n=1,2,3,)，则波速可能是。=彳=* m/s= m/s(= 1,2,3,），当 =1时。=：m/s,当=2时。=：m/s,因此由题意可知，A、B正确，C、D错误.7.（多选）两列简谐横波在同一种介质中沿x轴传播，其中实线波向x轴正方向传播，虚线 波向x轴负方向传播，1=0时波形图如图所示，此时实线波刚好传到x=4m处，虚线波刚 好传播到x=6m处，已知质点。经过0.4 s恰好再次回到平衡位置，。、b是介质中的质点, 下列说法正确的是（）4 1 / 1-5 6 ；1 8 x/mI / / 、/ 上,A.该实线波的周期为1.2 sB.虚线波的波速为与m/sC.两波相遇后，质点C振幅为20 cmD.，=0.35s时质点。和质点/7的位移相同答案ABD解析 由题图可知，实线波上质点。的振动方程为y“=10sin （$/+%）（cm）,质点。经过0.4 s 2九1恰好再次回到平衡位置，则有X0.4+卒=兀，解得7 = L2s,故A正确；由题图知虚线波 的波长与实线波的波长分别是22=2 m,九=4 m,实线波的波速为功=今=缶 m/s=¥ m/s, 同一介质中传播，二者波速相等，则虚线波的波速也为与m/s,故B正确；由于两列波波 长不等，波峰（波谷）不可能同时出现在质点c处，所以质点。的振幅不可能为20 cm,故C 错误；经过，=0.35 s,虚线波向左移动距离12=血=与*0.35 m= It m<3 m,说明0.35 s Vz末虚线波没有传播到质点b,由题图知实线波上质点/?的振动方程为孙=1 Osin （齐+战）（cm）, 将r=0.35 s代入为和班的方程可得先=刈，所以?=0.35 s时质点a和质点b的位移相同, 故D正确.