机械振动习题训练+机械波知识和练习

机械振动练习题

1、在水平方向上振动的弹簧振子如图1所示，受力情况是( )

图1 图2 图3

A.重力、支持力和弹簧的弹力

B.重力、支持力、弹簧弹力和回复力

C.重力、支持力和回复力

D.重力、支持力、摩擦力和回复力 2、做简谐运动的质点在通过平衡位置时，下列物理量中具有最大值的物理量是（ ）

A. 回复力

B.加速度

C.速度

D.位移 3、一简谐运动的图象如图2所示，在0.1—0.15 s 这段时间内( ) A.加速度增大，速度变小，加速度和速度的方向相同 B.加速度增大，速度变小，加速度和速度方向相反 C.加速度减小，速度变大，加速度和速度方向相同 D.加速度减小，速度变大，加速度和速度方向相反

4、一个质点在平衡位置O 点附近做简谐运动，如图3所示，若从O 点开始计时，经过3 s 质点第一次经过M 点；再继续运动，又经过2 s 它第二次经过M 点.则该质点第三次经过M 点所需要的时间是（ )

A.8 s

B.4 s

C.14 s

D.

3

10s 5、甲、乙两弹簧振子质量相等，其振动图象如图4所示；振动频率的大小关系是f 甲_________f 乙；

（填“＞”“＝”或“＜”）在0—4 s 内，甲的加速度为正向最大的时刻是____________，乙的速度为正向最大的时刻是____________.

图4 图5 图6

6、.如图5所示为一弹簧振子的振动图象，规定向右的方向为正方向，试根据图象分析以下问题： （1）如图6所示的振子振动的起始位置是________，从初始位置开始，振子向________（填“右”或“左”）运动.

（2）在图6中，找出图象中的O 、A 、B 、C 、D 各对应振动过程中的哪个位置？即O 对应_________，A 对应_________，B 对应_________，C 对应________，D 对应________. （3）在t=2 s 时，振子的速度的方向与t=0时速度的方向_________. （4）质点在前4 s 内的位移等于_________. 7、一弹簧振子沿x 轴振动，振幅为4 cm 。振子的平衡位置位于x 轴上的O 点，如图7所示，a 、b 、c 、d 为4个不同的振动状态，黑点表示振子的位置，黑点上箭头表示运动的方向；图8中给出的①、②、③、④四条振动图象，可用于表示振子的振动图象是( )

图7

图8

A.若规定状态a 时t=0，则图像为①

B.若规定状态b 时t=0，则图像为②

C.若规定状态c 时t=0，则图像为③

D.若规定状态d 时t=0，则图像为④

8、.把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿杆在水平方向做简谐运动，它围绕平衡位置O 在A 、B 间振动，如图9所示.下列结论正确的是（ )

图9 图10

A.小球在O 位置时，速度最大，加速度最小

B.小球在A 、B 位置时，速度最大，加速度最大

C.小球从A 经O 到B 的过程中，回复力一直减小

D.小球从B 到O 的过程中，振动的振幅不断减少

9、一个单摆，在第一个行星上的周期为T 1，在第二个行星上的周期为T 2，若这两个行星的质量之比为M 1∶M 2=4∶1，半径之比R 1∶R 2=2∶1，则( ) A.T 1∶T 2=1∶1 B.T 1∶T 2=4∶1 C.T 1∶T 2=2∶1 D.T 1∶T 2=1∶2 10、细长轻绳下端拴一小球构成单摆，在悬挂点正下方

2

1

摆长处有一个能挡住摆线的钉子A ，如图10所示。现将单摆向左拉开一个小角度，然后无初速地释放。对于以后的运动，下列说法中正确的是( )

A.摆球往返一次的周期比无钉子的单摆周期小

B.摆球在左、右两侧上升的最大高度一样

C.摆球在平衡位置左右两侧走过的最大弧长相等

D.摆线在平衡位置右侧的最大摆角是左侧的两倍

11、用单摆做测量重力加速度的实验，某同学做实验时，操作上错误或不合理的有( ) A.取单摆的最大偏角大于10° B.摆球摆动到最高点开始计时

C.防止摆球在水平面内做圆周运动或椭圆运动

D.测出的摆线长就是摆长

E.在平衡位置启动秒表，并开始计数，当摆球第30次经过平衡位置时制动秒表，若读数为

t

t，则T=

30

12、在一个单摆装置中，摆动物体是个装满水的空心小球，球的正下方有一小孔，当摆开始以小角度摆动时，让水从球中连续流出，直到流完为止，由此摆球的周期将（)

A.逐渐增大

B.逐渐减小

C.先增大后减小

D.先减小后增大

图16

A. 各摆振动的周期都相等

B. B摆振动的周期最小

C. B、C、D、E四摆中，E摆的振幅最大

D. C摆振动的周期最大

13、图16（a）是演示简谐运动图象的装置，当盛沙漏斗下面的薄木板N被匀速地拉出时，摆动着的漏斗漏出的沙在板上形成的曲线显示出摆的位移随时间变化的关系，板上的直线OO1代表时间轴.图16（b）是两个摆中的沙在各自木板上形成的曲线，若板N1和板N2的速度v1和v2的关系为v2=2v1，则板N1、N2上曲线所代表的振动的周期T1和T2的关系为（) A.T2=T1 B.T2=2T1 C.T2=4T1 D.T2=T1/4

机械波习题训练

一、机械波

⑴机械振动在介质中的传播形成机械波.

⑵机械波产生的条件：①波源，②介质.

二、机械波的分类

⑴)横波：质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波.横波有波峰和波谷.

⑵纵波：质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波.纵波有疏部和密部.

三、机械波的特点

(1)机械波传播的是振动形式和能量，质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移.

⑵介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同

⑶离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动

⑷所有质点开始振动的方向与波源开始振动的方向相同。

四、波长、波速和频率的关系

⑴波长：两个相邻的且在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长.

振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长，对于横波：相邻的两个波峰或相邻的两个波谷之间的距离等于一个波长.对于纵波：相邻的两个密部中央或相邻的两个疏部中央之间的距离等于一个波长.

⑵波速：波的传播速率叫波速.机械波的传播速率只与介质有关，在同一种均匀介质中，波速是一个定值，与波源无关.

⑶频率：波的频率始终等于波源的振动频率.

⑷波长、波速和频率的关系：v=λf=λ/T

五、波动图像

波动图象是表示在波的传播方向上，介质中各个质点在同一时刻相对平衡位置的位移，当波源做简谐运动时，它在介质中形成简谐波，其波动图象为正弦或余弦曲线.

六、由波的图象可获取的信息

⑴该时刻各质点的位移.

⑵质点振动的振幅A．

⑶波长.

⑷若知道波的传播方向，可判断各质点的运动方向.如图1所示，设波向右传播，则1、4质点沿-y 方向运动；2、3质点沿+y方向运动.

⑸若知道该时刻某质点的运动方向，可判断波的传播方向.如

图7-32-1中若质点4向上运动，则可判定该波向左传播.

⑹若知波速v的大小。可求频率f或周期T，即f=1/T=v/λ.

⑺若知f或T，可求波速v，即v=λf=λ/T

⑻若知波速v的大小和方向，可画出后一时刻的波形图，波在

图1

均匀介质中做匀速运动，Δt时间后各质点的运动形式，沿波的传

播方向平移Δx=vΔt

【例1】关于机械波，下列说法中正确的是( )

A．质点振动方向总是垂直于波的传播方向

B．简谐波沿长绳传播时，绳上相距半个波长的两质点的振动位移总是相同

C．任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长

D．在相隔一个周期的两个时刻，同一介质点的位移、速度和加速度总相同

【例2】一列横波水平方向传播，某一时刻的波形如下图2所示，则图中a、b、c、d四点在此时刻具有相

同运动方向的是( )多选

A ．a 和c

B ．a 和d

C ．b 和c

D ．b 和d

【例3】一列波在介质中向某一方向传播，如图3所示为此波在某一时刻的波形图，并且此时振动还只发生在M 、N 之间，已知此波的周期为T ，Q 质点速度方向在波形图中是向下的，下列说法中正确的是( )

A ．波源是M ，由波源起振开始计时，P 点已经振动时间T

B ．波源是N ，由波源起振开始计时，P 点已经振动时间3 T /4

C ．波源是N ，由波源起振开始计时，P 点已经振动时间T /4

D ．波源是M ，由波源起振开始计时，P 点已经振动时间T /4

【例4】一列简谐波在x 轴上传播，其波形图如图4所示，其中实线，虚线分别表示t 1=0，t 2=0.05s 时的波形， 求⑴这列波的波速

⑵若波速为280m/s,其传播方向如何?此时质点P 从图中位置运动至波谷位置的最短时间是多少?

【例5】如图5所示，甲为某一波在t=1.0s 时的图象，乙为对应该波动的P 质点的振动图象。

⑴说出两图中AA ’的意义？ ⑵说出甲图中OA ’B 图线的意义？ ⑶求该波速v=?

⑷在甲图中画出再经3.5s 时的波形图。 ⑸求再经过3.5s 时P 质点的路程s 和位移。

图2

图3

图-4

1.在波的传播过程中，下列有关介质中质点的振动说法正确的是( ) A ．质点在介质中做自由振动 B ．质点在介质中做受迫振动 C ．各质点的振动规律都相同 D ．各质点的振动速度都相同

2.下列关于横波与纵波的说法中，正确的是( ) A ．振源上下振动形成的波是横波 B ．振源左右振动形成的波是纵波

C ．振源振动方向与波的传播方向相互垂直，形成的是横波

D ．在固体中传播的波一定是横波

3.传播一列简谐波的介质中各点具有相同的( ) A ．步调 B ．振动周期 C ．速度 D ．振幅

4.一个小石子扔向平静的湖水中，圆形波纹一圈圈向外传播，如果此时湖畔的树上有一片树叶落在水面上，则树叶( )

A ．渐渐漂向湖心

B ．渐渐漂向湖岸

C ．在落下处上下振动

D ．沿波纹做圆周运动

5.关于机械波的概念下列说法正确的是( ) A ．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向 B ．波在传播过程中，介质中的质点的振动是受迫振动 C ．如果振源停止振动，在媒质中传播的波动也立即停止 D ．物体做机械振动，一定产生机械波

6.如图7所示为沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点间距离相等，其中O 为波源.设波源的振动周期为T ，自波源通过平衡位置竖直向下振动时开始计时，经过T/4质点1开始起振，则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法中正确的是( )

A ．介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的，但图中质点9起振最晚

B ．图中所画出的质点起振时间都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的

C ．图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时，通过平衡位置或最大位移的时间总是比质点7通过相同位置时落后T/4

D ．只要图中所有质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，但如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动.

7.如图9所示，为一列简谐横波在某时刻的波动图像，已知图中质点F 此时刻运动方向竖直向下，则应有( )

A ．此时刻质点H 和F 运动方向相反

B ．质点

C 将比质点B 先回到平衡位置 C ．此时刻质点C 的加速度为零

D ．此时刻质点B

和D 的加速度方向相同

图7

8.如下图10所示为波源开始振动后经过一个周期的波形图，设介质中质点振动周期为T ，则下列说法中正确的是( )

A ．若点M 为振源，则点M 开始振动时的方向向下

B ．若点N 为振源，则点P 已振动了3T/4

C ．若点M 为振源，则点P 已振动了3T/4

D ．若点N 为振源，到该时刻点Q 向下振动

9.一列沿x 轴方向传播的横波，振幅为A ，波长为λ，某一时刻波的图象如图11所示，在该时刻某一质点的坐标为（λ，0）经过四分之一周期后，该质点的坐标为( )

A ．(5λ/4，0)

B ．(

λ，-A) C ．（λ，A ） D ．(5λ/4，A)

10.如图12所示，S 点为波源，其频率100Hz ，所产生的横波向右传播，波速为80m/s ，P 、Q 是波传播途径中的两点，已知SP=4.2m ，SQ=5.4m ，当S 通过平衡位置向上运动时，则( )

A ．P 在波谷，Q 在波峰

B ．P 在波峰，Q 在波谷

C ．P 、Q 都在波峰

D ．P 通过平衡位置向上运动，Q 通过平衡位置向下运动

11.如图13甲所示为一列简谐横波在t=20s 时的波形图，图乙是这列波中P 点的振动图线，那么该波的

传播速度和传播方向是( )

A ．v=25m/s ，向左传播

B ．v=50m/s ，向左传播

C ．v=25m/s ，向右传播

D ．v=50m/s ，向右传播

12. 绳中有一列正弦横波，沿x 轴传播.如图-14中a 、b 是绳上两点，它们在x 轴方向上的距离小于一个波长，当a 点振动到最高点时，b 点恰经过平衡位置向上运动，在a 、b 之间画出两个波形分别表示：

图10

图11

图12

图13

图14

①沿x轴正方向传播的波；

②沿x轴负方向传播的波，并注明①和②.

13. 一平面机械简谐波在某时刻的波形曲线如图15所示，图中给出了P点的振动方向.请画出Q点的振动方向及经1/4周期时的波形图。

图-15