1、专题09机械振动机械波专题09 机械振动 机械波1【2017天津卷】手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播，示意如图。绳上有另一质点P，且O、P的平衡位置间距为L。t=0时，O位于最高点，P的位移恰好为零，速度方向竖直向上，下列判断正确的是A该简谐波是纵波B该简谐波的最大波长为2LC时，P在平衡位置上方D时，P的速度方向竖直向上【答案】C【考点定位】机械振动和机械波【名师点睛】本题应注意波的周期性，要从波长入手。2【2017北京卷】某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是At=1 s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值B
2、t=2 s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值Ct=3 s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零Dt=4 s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值【答案】A【考点定位】振动图象【名师点睛】根据振动图象判断质点振动方向的方法：沿着时间轴看去，“上坡”段质点向上振动，“下坡”段质点向下振动。3【2017新课标卷】（5分）如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t=0时的波形图，虚线为t=0.5 s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5 s。关于该简谐波，下列说法正确的是_（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）。A波长为2 mB波速
3、为6 m/sC频率为1.5 HzDt=1 s时，x=1 m处的质点处于波峰Et=2 s时，x=2 m处的质点经过平衡位置【答案】BCE【解析】由波形图可知，波长为4 m，A错误；实线为t=0时的波形图，虚线为t=0.5 s时的波形图，波沿x轴正方向传播，又该波的周期大于0.5 s，则00.5 s时间内波传播的距离，故周期，频率为1.5 Hz，波速，BC正确；由，t=0时，x=1 m处的质点在波峰位置，t=1时，该质点应该在平衡位置向上振动，D错误；由，t=0时，x=2 m处的质点在平衡位置，t=2 s时，该质点同样经过平衡位置，E正确。【考点定位】机械波的传播、质点的振动【名师点睛】本题知道两
4、个时刻的波形，可以运用波形的平移法分析波传播的最短距离，要理解“该简谐波的周期大于0.5 s”表达的意义。4【2017江苏卷】野生大象群也有自己的“语言”研究人员录下象群“语言”交流时发出的声音，发现以2倍速度快速播放时，能听到比正常播放时更多的声音播放速度变为原来的2倍时，播出声波的_（选填“周期”或“频率”）也变为原来的2倍，声波的传播速度_（选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】频率 不变【考点定位】机械波 频率 波速【名师点睛】机械波在传播的过程中，传播的速度由介质决定，而频率由波源决定5【2017新课标卷】（5分）如图（a），在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1(0
5、，4)和S2(0，2)。两波源的振动图线分别如图（b）和图（c）所示，两列波的波速均为1.00 m/s。两列波从波源传播到点A(8，2)的路程差为_m，两列波引起的点B(4，1)处质点的振动相互_（填“加强”或“减弱”），点C(0，0.5)处质点的振动相互_（填“加强”或“减弱”）。【答案】2 减弱 加强【解析】由几何关系可知AS1=10 m，AS2=8 m，所以波程差为2 m；同理可求BS1BS2=0，为波长整数倍，由振动图象知两振源振动方向相反，故B点为振动减弱点，CS1CS2=1 m，波长，所以C点振动加强。【考点定位】波的叠加、干涉【名师点睛】本题只要考查产生两列波相遇处是加强或减弱的
6、条件，尤其小心两波源振动的方向是相反的，即振动步调相反，刚好颠倒过来。1【2017广东省惠州市4月模拟】如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t0时刻的波形图，虚线是这列波在t02s时刻的波形图已知该波的波速是08m/s，则下列说法正确的是_。（填正确答案的标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每错选1个扣3分，最低得分为0分）A这列波的波长是14cmB这列波的周期是015sC这列波一定沿x轴负方向传播的D从t0时刻开始，x5cm处的质点经01s振动到波峰E每经过015s介质中的质点就沿x轴移动12cm【答案】BCD【解析】由图可知，该波波长为12cm，A错误；波速为08m
7、/s，周期为T=，B正确；02s为，由实线到虚线只能是向左传播，C正确；x5cm处的质点距离波峰8cm，经01s振动到波峰，D正确；介质中的质点只在平衡位置附近振动，不沿x轴移动，E错误。故选BCD2【2017广东省揭阳市高三二模】如图为一简谐横波在t=010 s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1 m处的质点，此刻P点振动方向沿y轴正方向，并经过02 s完成了一次全振动，Q是平衡位置为x=4 m处的质点，则_。(填正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分)A波沿x轴负方向传播Bt=005 s时，质点Q的加速度为0，速度为正向最大C从t=01
8、0 s到t=015 s，该波沿x轴传播的距离是2 mD从t=010 s到t=015 s，质点P通过的路程为10 cmEt=025 s时，质点Q纵坐标为10 cm【答案】ACE3【2017山西省太原市高三二模】波源S在t=0时刻从平衡位置开始向上振动，形成向左、右两侧传播的简谐横波。S、a、b、c、和a、b、c是沿波传播方向上的间距为1m的6个质点，t=0时刻各质点均处于平衡位置，如图所示。已知波的传播速度为8ms，当t=0,125s时波源S第一次达最高点，则 _（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）。A任意时刻质点c与质点c振动状态
9、完全相同Bt= 028s时质点a的速度正在减小Ct=2375s时质点b处于波谷D波传到c点时，质点c开始向上振动E若波源S向距它40m的接收器匀速靠近，接收器接收到的频率将大于2Hz【答案】ADE4【2017日照市高三下学期二模】如图甲所示，沿波的传播方向上有六个质点a、b、c、d、e、f，相邻两质点之间的距离均为2 m，各质点均静止在各自的平衡位置，t=0时刻振源a开始做简谐运动，取竖直向上为振动位移的正方向，其振动图象如图乙所示，形成的简谐横波以2 ms的速度水平向右传播，则下列说法正确的是_。A波传播到质点c时，质点c开始振动的方向沿y轴正方向B04 s内质点b运动的路程为12 cmC4
10、5 s内质点d的加速度正在逐渐减小D6 s时质点e第一次回到平衡位置E各质点都振动起来后，a与c的振动方向始终相同【答案】ABE【解析】由振动图形可知，振动周期为2s，波长为 ；质点a开始起振的方向为y轴正方向，故波传播到质点c时，质点c开始振动的方向也沿y轴正方向，选项A正确；振动传到b点需要的时间为1s，故在剩下的3s内，质点b通过的路程为6A=12cm，选项B正确；第4s时刻振动传到e点，此时d点在平衡位置向下振动，故45 s内质点d的加速度正在逐渐增大，选项C错误；振动传到e点需时间4s，故6s时质点正好振动一个周期第二次回到平衡位置，选项D错误；因ac之间正好相差一个波长的距离，故各
11、质点都振动起来后，a与c的振动方向始终相同，选项E正确；故选ABE5【2017河南省南阳、信阳等六市高三第二次联考】由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播波源振动的频率为20Hz，波速为16m/s已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为158m、146m，P、Q开始振动后，下列判断正确的是 A P、Q两质点运动的方向始终相同B P、Q两质点运动的方向始终相反C 当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置D 当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰E 当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰【答案
12、】BDE【解析】波源振动的频率为20Hz，波速为16m/s，由波长公式有：A、B、P、Q两质点距离波源的距离之差为：，为半个波长的奇数倍，所以P、Q两质点振动步调相反，P、Q两质点运动的方向始终相反，A错误；B正确；C、，所以当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点一个在波峰，一个在波谷，C错误；D、由可知，当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰，D正确；E、，当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰，E正确；故选BDE。6【2017四川省凉山州高三第三次诊断】一列简谐横波在t1=002s时刻的波形图如图甲所示，平衡位置在x=1m处的质点P的振动图像如图乙所示。已知质点M的平衡位置在x=175m处
13、。下列说法正确的是（ ）（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）A该波中每个质点的振动周期都为002sB该波波长2mCM点在t1时刻位移为mD质点M从t1时刻起每过0005s通过的路程均为02mE在x轴上2m处有一观察者，他接收到频率小于50Hz【答案】ABC7【2017安徽省江淮十校第三次联考】某实验小组在研究单摆时改进了实验方案，将一力传感器连接到计算机上。图甲中O点为单摆的固定悬点，现将小摆球（可视为质点）拉至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球将在竖直平面内的A、B、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置，AOB=
14、COB=，小于10且是未知量。同时由计算机得到了摆线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线图乙（均为已知量），且图中t=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻（重力加速度为g）。根据题中（包括图中）所给的信息，下列说法正确的是( ) A该单摆的周期为t2B根据题中（包括图中）所给的信息可求出摆球的质量C根据题中（包括图中）所给的信息不能求出摆球在最低点B时的速度D若实验时，摆球做了圆锥摆，则测得的周期变长E若增加摆球的质量，摆球的周期不变【答案】ABE8【2017郑州市第三次质量预测】从坐标原点O产生的简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，t=0时刻波的图象如图所示，此时波刚好传播到M点，x=1m的质
15、点P的位移为10cm，再经t=01s，质点P第一次回到平衡位置。(i)求波源的探动周期。(ii)从t=0时刻起经多长时间位于x=81m处的质点N(图中未画出)第一次到达波峰位置?并求出在此过程中质点P运动的路程。【答案】（1）12s（2）52m【解析】（i）波在01s内传播了1m，波速由图可知该波的波长m故波源的振动周期为（ii）t=0时，O点左侧第一个波峰处于 x0=3m处，设经时间t到达N点，则在此过程中P点运动的路程为9【2017大连市高三二模】一列沿x轴负方向传播的简谐横波，在t=0时刻的波形图如图所示，此时坐标为（1,0）的质点刚好开始振动，在时刻，P质点在t=0时刻首次位于波峰位置
16、。Q点的坐标是（-3,0），求：（i）这列波的传播速度；（ii）质点Q第三次位于波峰的时刻。【答案】（i）005m/s（ii）26s 10【2017山西省晋城市高三二模】如图所示为一列简谐横波在=005s时的波形图，已知该简谐横波沿x轴的负方向传播，A、B两点为该简谐波上平衡位置在处的质点。经观测可知A点通过的路程为振幅的10倍所用的时间为t=05s，求：（1）该简谐横波的传播周期以及A点的振动方程；（2）由=005s时开始计时，B点回到平衡位置的时间。【答案】（1）02s； （2）t=(01n+008)s,n=0、1、2、3；欢迎访问“高中试卷网”http:/sj.fjjy.org14 / 1414 / 14
