第5讲 振动与波总结.doc

第5讲 振动与波总结一、知识点思维导图振动和波振动(简谐运动)动力学特点：f=-kx运动学特点：变加速运动 特例弹簧振子 单摆(周期 ) 波动 波动产生的条件：波源于介质波的两种类型：纵波和横波波的描述 波的图像 波长、频率、波速的关系 波的特性：干涉和衍射(都是叠加的结果) 二、能力目标训练题 例1作简谐运动的物体，回复力和位移的关系图是下图所给四个图像中的()例2（多选）做简谐运动的弹簧振子，振幅为A0，则：()A、任意一个周期时间内，振子经过的路程为4A0B、任意1/2个周期时间内，振子经过的路程为2A0C、任意1/4个周期时间内，振子经过的路程为A0D、任意1/8个周期时间内，振子经过的路程为A0/2例3（多选）一弹簧振子沿水平方向的x轴作简谐运动，原点O为其平衡位置，在振动中某一时刻有可能出现的情况是：( )A、位移与速度均为正值，加速度为负值B、位移为负值，而速度、加速度均为正值C、位移与加速度均为正值，而速度为负值D、位移、速度、加速度均为负值例4光滑水平面上的弹簧振子，质量为50g，若在弹簧振子被拉到最大位移处释放时开始计时，t=0.2s时，振子第一次经过平衡位置，此时速度为4m/s，则在t=1.2s末，弹簧的弹性势能为_J。1min内，弹簧的弹力对弹簧振子做正功的次数为_次。例用空心球装满水制成单摆，摆动过程中水能从球底部小孔慢慢地流出来，若空心球体及水的质量均不可忽略，其振动周期（）、变大、变小、不变、先变大再变小后恒定不变例6（多选）如图所示，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的机械能例7一个做简谐运动的单摆，在经过最低点时，速度为v，加速度为a，则该单摆的振动周期为_。例8两个等长的单摆，一个放在地面上，另一个放在高空，当第一个摆振动n次的同时，第二个摆振动(n-1)次，如果地球半径为R，那么第二个摆离地面的高度为_。例9（多选）机械波在介质中传播时，下列说法中正确的是()A、各质点都在各自的平衡位置附近振动B、相邻质点间必有相互作用力C、前一质点的振动带动相邻后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点D、各质点也随波的传播而迁移例10一枚炸弹在空中爆炸，形成的冲击波向四面八方传播，下面关于波传播过程中各质元的振动情况的说法中正确的是()A、各质元的振动周期都相等，振幅也都相等B、各质元的振动周期都相等，离爆炸中心越远质元振幅越小C、各质元的振幅都相等，离爆炸中心越远质元振动周期越小D、离爆炸中心越远的质元振动周期越小，振幅也越小例11在简谐波的传播方向上相距为s的两点a、b之间只存在一个波谷，有图所示的四个图。设四种情况下波速均为v，且都向右传播。则由图示时刻起，a点首先出现波谷的是图()例12沿x轴负方向传播的简谐波在t=0时刻的波形图如图所示。已知波速是10cm/s，图上质点P的平衡位置为x=17cm，则质点P至少再经过_s到达波峰。例13一列波沿水平方向传播，在传播方向上，介质中有相距6m的两点A、B，某时刻A正在波峰，B恰在平衡位置。且B速度方向向下，已知波长l3m，周期T=0.1s，求：(1)若波由A向B传，波速最大值为多大?(2)若波由B向A传，波速的可能值为多少?例14如图所示，质点O从t=0时刻开始作简谐振动，图中Ox代表一弹性绳，OA=14m，AB=BC=10m。在第2s内A比B多振动2次，B比C多振动5次，第2s末，波已经过C点，则波中质点的振动频率是_Hz，绳上的波速是_m/s。例15位于坐标原点的波源开始向下振动，形成简谐波沿轴正方向传播，传播速度为10，周期为0.4s ，振幅为5cm 。波源振动 0.3s 后立即停止振动，画出波源停止振动后经过0.2s时的波形图。例16如图所示，一列简谐横波沿直线传播，A、B、C是直线上的三个质点。某时刻波传到了B质点，A质点刚好在波谷；再经过0.5s，C质点第一次到达波谷。该波波长为l，周期为T，若直线AB间的距离为5m，3ml 5m，T=0.1s，振幅A=5cm，则A、C两质点相距多远?从A质点开始振动到C质点第一次到达波谷时，A质点运动的路程为多少? 例17两列简谐横波在t=0时的波形如图所示，此时刻两列波的波峰正好在x=0处重合，则该时刻两列波的波峰另一重合处到x=0处的最短距离是()A、8.75cmB、17.5cmC、35cmD、87.5cm例18沿x轴正方向传播的一列波，波速为3m/s，如果在0.1s内有四个波峰通过P点，那么这列波的波长范围多大？例19（多选）两列频率相同的波发生干涉时，若两列波的波峰在某质点P位置相遇，则有( )A、质点P的振动始终加强，P点振幅最大B、质点P的振动始终加强，P点的位移也可能为0C、质点P