13机械振动机械波

1、机械振动一、简谐运动1、 机械振动：定义：回复力：是使物体回到平衡位置的合力（不一定等于物体的合力）送分题：关于回复力的说法，正确的是（）A. 回复力是指物体受到的指向平衡位置的力B. 回复力是指物体受到的合外力C. 回复力是从力的作用效果来命名的，可以是弹力，可以是重力或摩擦力，也可以是几个力的合力D. 回复力一定是变力2、 简谐运动：定义： 描述简谐运动的几个物理量：位移X、振幅A、回复力F回、加速度a、速度V、周期T、频率f 、系统的动能E。系统的势能Ep 简谐运动的图象简单题、若物体做简谐运动，则下列说法中正确的是（）A. 若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值B. 物体通

2、过平衡位置时，所受合外力为零，回复力为零，处于平衡状态C. 物体每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同D. 物体的位移增大时，动能增加，势能减少简单题、一弹簧振子振动过程中的某段时间内其加速度数值越来越大，在这段时间内（）A. 振子的速度越来越大B.振子正在向平衡位置运动C.振子的速度方向与加速度方向一致D.以上说法都不正确简单题、（12重庆）装有沙粒的试管竖直静浮于水面，如图所示。将试管竖直提少许，然后静止释放并开 始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动。若取竖直方向为正方向，则以下描述试管振动的 图像中可能正确的是（）简单题、一个质点做简谐振动，其振动图象如下图所

3、示。同（ ）A、Os0.3s 和 0.3s 0.6sB、0.6s 0.9s 和 0.9s 1.2sC、0s0.3s 和 0.9s 1.2sD 0.3s 0.6s 和 0.9s 1.2s低难题、如图，两木块A和B叠放在光滑水平地面上，质量分别为m和M A与B之间的最大静摩擦力为B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成一弹簧振子。为使 法正确的是（）A. 它们的振幅不能大于 M m fkMB. 它们的振幅不能大于一必kmC. 它们的最大加速度不能大于kMA和B在振动过程中不发生相对滑动，则下列说D. 它们的最大加速度不能大于km重要结论：弹簧振子的周期公式为:简单题、一个水平弹簧振子，振子的质量为m当振

4、子到达最大位移处时，立即给振子粘上一个质量为 n/4 的物体，让它们一起振动，那么（）A. 振子的振幅变小B.振子的周期不变C.振子的机械能变大D.振子达到平衡位置的速度变小简单题、某同学看到一只鸟落在树枝上的P处，树枝在10 s内上下振动了 6次，鸟飞走后，他把 50 g的砝码挂在P处，发现树枝在10 s内上下振动了 12次。将50 g的砝码换成500 g砝码后，他发现树枝在 15 s内上下振动了 6次，你估计鸟的质量最接近（）A. 50 gB. 200 gC. 500 gD. 550 g重要结论：简谐运动具有周期性和对称性低难题、一质点在平衡位置 O附近做简谐运动，从它经过平衡位置起开始计

5、时，经0.13 s质点第一次通过M点，再经0.1s第二次通过M点，则质点振动周期的可能值为（）A. 0.72 s 和 0.23 sB. 0.72 s 和 0.24 sC. 0.24 s 和 0.23 sD. 0.18 s 和 0.24 s简单题、如图所示，是一个质点做简谐运动的振动图象在A. 加速度相同B. 位移相同C. 回复力相同D. 速度相同t1、t2两时刻，这个质点的（简单题、在简谐运动的过程中，t 1、t2两个时刻物体分别在关于平衡位置对称的两点，则从t 1到t2这段时间内，物体的（）A .两个时刻速度一定相同B 两个时刻弹性势能一定相等C .速度一定先增大，后减小D 加速度可能先增大

6、后减小再增大简单题、一平台沿竖直方向做简谐运动，一物体置于振动平台上随平台一起运动.当振动平台处于什么位置时,物体对台面的正压力最大（）A. 当振动平台运动到最高点时B. 当振动平台向下运动过振动中心点时C. 当振动平台运动到最低点时D. 当振动平台向上运动过振动中心点时简单题：如图所示，质量为m= 0.5kg的物体放在质量为 M= 4.5kg的平台上，随平台上、下做简谐运动.设 在简谐运动过程中，二者始终保持相对静止.已知弹簧的劲度系数为k = 400N/m，振幅为A= 0.1m.试求：（1）二者一起运动到最低点时，物体对平台的压力大小；（2）二者一起运动最高点时，物体对平台的压力大小.（取

7、g= 10m/s）一m/、单摆：定义：（回复力工合力）回复力：单摆的回复力由重力沿切线方向的分力来提供 单摆的周期：T=2二1g简单题、对于秒摆下述说法错误的是（）A. 摆长缩短为原来的四分之一时，频率是 1HzB. 摆球质量减小到原来的四分之一时，周期是4sC. 振幅减为原来的四分之一时，周期是2sD. 如果重力加速度减为原来的四分之一时，频率为 0.25Hz简单题、（11上海）两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速 面内做小角度摆动，它们的频率与振幅分别为V、v2 （ v1 v2）在竖直平A、f2, A = A2B；：彳2，A =A2C、 二 f?, A A2Df1 = f2，

8、A ：a2简单题、一物体在某仃星表面受到的万有引力是匕在地球表面受到的万有引力的1/4, 的摆钟搬到此行星上后，此钟的分针走整圈所经历的时间实际上是（)A、0.25小时B、0.5小时C、2小时D简单题、一单摆的摆长1 = 98cm,在t=0时，正从平衡位置向右运动,取g= 9.8m/s 2,fi, f2 和 Ai, A，则()在地球上走得很准、4小时则当t = 1.2s时,F列关于摆球的运动描述，正确的是（）A.正向左做减速运动，加速度正在增加 C.正向右做减速运动，加速度正在增加B.正向左做加速运动，加速度正在减小D.正向右做加速运动，加速度正在减小当盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时,

9、简单题、如图甲所示是利用沙摆演示简谐运动图象的装置。做简谐运动的漏斗漏出的沙在板上形成的曲线显示出沙摆的振动位移随时间的变化关系。已知木板被水平拉动的速度为0.20m/s ,如图乙所示的一段木板的长度为0.60m,则这次实验所利用的沙摆的摆长约为 （取2、g = n )( )A、0.56mB、0.65mC1.00mD2.25m低难题、摆长为L的单摆做简谐运动，若从某时刻开始计时（取作t=0 ）,当振动至3:-时，摆球具有负向最大速度，则单摆的振动图象是图中的（简单题、如图所示，B点位于光滑球形曲面球心的正下方，若球心O点自由下落的同时，物体 m2从A点由静止沿球面滑下，已知 AB所对圆心角小于

10、50，那么：（两球视为质点）（）A.g和m2同时到达B点；O T m11B.m2比m,先到达B点；11!C.g比先到达B点；11|D.质量大的先到达 B点。11BA 3三、阻尼振动 受迫振动 共振机械振动的分类 按振幅变不变化分：按受不受驱动力分：简单题、 一单摆做阻尼振动，则在振动过程中（ ）A. 振幅越来越小，周期也越来越小B.振幅越来越小，周期不变C. 在振动过程中，通过某一位置时，机械能始终不变D 振动过程中，机械能守恒，周期不变结论：共振是一种特殊的受迫振动简单题、 正在运转的洗衣机， 当其脱水桶转得很快时， 机器的振动并不强烈， 切断电源， 转动逐渐停下来， 到某一时刻 t ，机器

11、反而会发生强烈的振动此后脱水桶转速继续变慢，机身的振动也随之减弱，这种现 象说明 （ ）A. 在t时刻脱水桶的惯性最大B.在t时刻脱水桶的转动频率最大C.在t时刻洗衣机发生共振D.纯属偶然现象，并无规律简单题、两个弹簧振子，甲的固有频率是100Hz,乙的固有频率是 400Hz,它们在频率是 300Hz的驱动力作用下振动，则（）A.甲的振幅较大，振动频率是100HzB.乙的振幅较大，振动频率是300HzC.甲的振幅较大，振动频率是300HzD.乙的振幅较大，振动频率是400Hz简单题、铁轨上每根钢轨长 12m若支持车厢的弹簧固有频率是2Hz,那么列车以多大速度行驶时，车厢振动最厉害（ ）A. 6

12、m/sB . 12m/sC . 24m/sD. 48m/s简单题： 铺设轶轨时,每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙,匀速运行的列车经过轨端接缝处时,车 轮就会受到一次冲击.由于每根钢轨长度相等,所以这个冲击力是周期性的,列车受到周期性的冲击做受 迫振动,若发生共振,列车是危险的.为了在保证列车安全行驶下提高列车的运行速度,下列措施可行的是（）B.增大列车的固有频率D.增大列车的固有周期A. 增加钢轨的长度C.减小钢轨的长度机械振动一、简谐运动1、 机械振动：定义：回复力：是使物体回到平衡位置的合力（不一定等于物体的合力）送分题：关于回复力的说法，正确的是（）CDA. 回复力是指物体受到的指向

13、平衡位置的力B. 回复力是指物体受到的合外力C. 回复力是从力的作用效果来命名的，可以是弹力，可以是重力或摩擦力，也可以是几个力的合力D. 回复力一定是变力2、 简谐运动：定义： 描述简谐运动的几个物理量：位移X、振幅A、回复力F回、加速度a、速度V、周期T、频率f 、系统的动能E。系统的势能Ep 简谐运动的图象简单题、若物体做简谐运动，则下列说法中正确的是（ ）CA. 若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值B. 物体通过平衡位置时，所受合外力为零，回复力为零，处于平衡状态C. 物体每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同D. 物体的位移增大时，动能增加，势能减少简单

14、题、一弹簧振子振动过程中的某段时间内其加速度数值越来越大，在这段时间内（）DA. 振子的速度越来越大B.振子正在向平衡位置运动C.振子的速度方向与加速度方向一致D.以上说法都不正确简单题、（12重庆）装有沙粒的试管竖直静浮于水面，如图所示。将试管竖直提少许，然后静止释放并开 始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动。若取竖直方向为正方向，则以下描述试管振动的 图像中可能正确的是（）D质量分别为m和M A与B之间的最大静摩擦力为简单题、一个质点做简谐振动，其振动图象如下图所示。 同（ ）DA、Os0.3s 和 0.3s 0.6sB、0.6s 0.9s 和 0.9s 1.2sC、0s0.3

15、s 和 0.9s 1.2sD 0.3s 0.6s 和 0.9s 1.2s低难题、如图，两木块A和B叠放在光滑水平地面上，A和B在振动过程中不发生相对滑动，则下列说B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成一弹簧振子。为使 法正确的是（）BA. 它们的振幅不能大于 M m fkMB. 它们的振幅不能大于一必kmC. 它们的最大加速度不能大于kMD. 它们的最大加速度不能大于km低难题：（13安徽）如图所示，质量为 M、倾角为:的斜面体（斜面光滑且足够长）放在粗糙的水平地面 上，底部与地面的动摩擦因数为，斜面顶端与劲度系数为 k、自然长度为丨的轻质弹簧相连，弹簧的另3一端连接着质量为 m的物块。压缩弹簧使

16、其长度为|时将物块由静止开始释放， 且物块在以后的运动中,4斜面体始终处于静止状态。重力加速度为g。（1 ）求物块处于平衡位置时弹簧的长度；（2 ）选物块的平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标轴，用X表示物块相对于平衡位置的位移，证明物块做简谐运动；（3 ）求弹簧的最大伸长量；（4）为使斜面始终处于静止状态，动摩擦因数应满足什么条件（假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力）？（2）当物块的位移为x时，弹簧伸长量为由对称性可知，最大伸长量为L mg sin 二 4 k（1）设物块在斜面上平衡时，弹簧的伸长量为丄，有mg sina kL =0 解得占L = mgsin “ k此时弹簧的长度为L

17、mgSin k联立以上各式可得F合二-kx可知物块作简谐运动（3）物块作简谐运动的振幅为A = L 4（4）设物块位移x为正，则斜面体受力情况如图所示，由于斜面体平衡，所以有水平方向 f FN1 sin： -Fcos： - 0竖直方向 FN2-Mg -FN1 cos： - F sin： - 0又 F 二 k（x ：L）， FN1 = mgcos：联立可得 f 二kxcos： , FN2 = Mg mg kxsin-，为使斜面体始终处于静止，结合牛顿第三定律，应有f兰Fn2，所以卩 A I f | _k |x|cosaFN2 Mg +mg +kxs in。当x = -A时，上式右端达到最大值，于

18、是有(kL 4mgsin _：Jcos j24Mg 4mgcos 二一kLsin :-重要结论：弹簧振子的周期公式为:简单题、一个水平弹簧振子，振子的质量为m当振子到达最大位移处时，立即给振子粘上一个质量为m/4的物体，让它们一起振动，那么（）DA. 振子的振幅变小B.振子的周期不变C.振子的机械能变大D. 振子达到平衡位置的速度变小简单题、某同学看到一只鸟落在树枝上的P处，树枝在10 s内上下振动了 6次，鸟飞走后，他把 50 g的砝码挂在P处，发现树枝在10 s内上下振动了 12次。将50 g的砝码换成500 g砝码后，他发现树枝在 15 s内上下振动了 6次，你估计鸟的质量最接近（）BA

19、. 50 gB. 200 gC. 500 gD. 550 g重要结论：简谐运动具有周期性和对称性低难题、一质点在平衡位置 O附近做简谐运动，从它经过平衡位置起开始计时，经0.13 s质点第一次通过M点，再经0.1s第二次通过M点，则质点振动周期的可能值为（）BA. 0.72 s 和 0.23 sB. 0.72 s 和 0.24 sC. 0.24 s 和 0.23 sD. 0.18 s 和 0.24 s简单题、如图所示，是一个质点做简谐运动的振动图象在A. 加速度相同B. 位移相同t1、t2两时刻，这个质点的（C. 回复力相同D. 速度相同H x/cm简单题、在简谐运动的过程中，t 1、t2两个

20、时刻物体分别在关于平衡位置对称的两点，则从t 1到t2这段时间内，物体的（）DA .两个时刻速度一定相同B 两个时刻弹性势能一定相等C .速度一定先增大，后减小D 加速度可能先增大后减小再增大Immm m 乂二，A- B简单题、一平台沿竖直方向做简谐运动，一物体置于振动平台上随平台一起运动.当振动平台处于什么位置时,物体对台面的正压力最大（）CA. 当振动平台运动到最高点时B. 当振动平台向下运动过振动中心点时C. 当振动平台运动到最低点时D. 当振动平台向上运动过振动中心点时简单题、如图所示，在质量为 m的无下底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量为mmnj的A、B两物体，箱子放在水平地面上，平衡后

21、剪断 A B间的连线，A将做简谐运动，当 A运动到最高点时，木箱对地面的压力为（ ）AA. mogB. ( mo - m) gC. ( mo + m) gD.( mo + 2 m)g简单题：如图所示，质量为m= 0.5kg的物体放在质量为 M= 4.5kg的平台上，随平台上、下做简谐运动.设 在简谐运动过程中，二者始终保持相对静止.已知弹簧的劲度系数为k = 400N/m，振幅为A= 0.1m.试求：(1) 二者一起运动到最低点时，物体对平台的压力大小；(2) 二者一起运动最高点时，物体对平台的压力大小.(取g= 10m/s)【解析】(1)在平衡位置，设弹簧压缩量为x,有(M+ m) g= k

22、x，解得x = 0.125m W I在最低点，设物体对平台压力大小为R,由牛顿第三定律可知，平台对物体的支持力大小也呎F1,对整体k(x + A ( M m) g= ( M m)a1对 m F1 mg= ma，解得 a = 8m/s , R= 9N.(2)在最高点，设物体对平台压力大小为F2,对整体(M+ m)g k(x A = (M m)a2对 m me F2= ma解得 a2= 8m/s2, F2= 1N.【答案】 (1)9N(2)1N二、单摆：定义：回复力：单摆的回复力由重力沿切线方向的分力来提供(回复力工合力)单摆的周期：T =2二V g简单题、对于秒摆下述说法错误的是()BA. 摆长

23、缩短为原来的四分之一时，频率是 1HzB. 摆球质量减小到原来的四分之一时，周期是4sC. 振幅减为原来的四分之一时，周期是2sD. 如果重力加速度减为原来的四分之一时，频率为 0.25Hz简单题、(11上海)两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速 面内做小角度摆动，它们的频率与振幅分别为f1, f2和A, A，则(W、v2 ( wv?)在竖直平A、f1f2 , A = A2B仏：f2 ,A = A2C、f1 = f2 , AA2Df1 = f2 ,A|：A2简单题、一物体在某仃星表面受到的万有引力是匕在地球表面受到的万有引力的1/4, 的摆钟搬到此行星上后，此钟的分针走整圈所经历

24、的时间实际上是()CA、0.25小时B、0.5小时C、2小时D简单题、一单摆的摆长丨=98cm,在t=0时，正从平衡位置向右运动,2取g= 9.8m/s ,)C在地球上走得很准、4小时则当t = 1.2s下列关于摆球的运动描述，正确的是( )AA.正向左做减速运动，加速度正在增加C.正向右做减速运动，加速度正在增加 简单题、如图甲所示是利用沙摆演示简谐运动图象的装置。时,B.正向左做加速运动，加速度正在减小D.正向右做加速运动，加速度正在减小 当盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时,做简谐运动的漏斗漏出的沙在板上形成的曲线显示出沙摆的振动位移随时间的变化关系。已知木板被水平 拉动的速度为0.

25、20m/s ,如图乙所示的一段木板的长度为0.60m,则这次实验所利用的沙摆的摆长约为2 g = n ) () A(取A、 0.56mB、 0.65mC、 1.00m2.25m低难题、摆长为L的单摆做简谐运动，若从某时刻开始计时（取作3ttt=0),当振动至t =2-时，摆球具有负向最大速度，则单摆的振动图象是图中的（）Cm2从A点由静止沿球面滑下，已知 AB所对圆心角小于50，那么：（两球视为质点）（）BO m1A.mi和m2同时到达B点;B.m2比g先到达B点；C.g比m2先到达B占；八、D.质量大的先到达B点。低难题、我国探月的“嫦娥工程”为丨的单摆做小振幅振动的周期为A.nB3GrT 2已启动，不久我国的宇航员将登上月球。假如宇航员在月球上测得摆长 T,将月球视为密度均匀、半径为3n G订2r的球体，则月球的密度为（16n3GrT23n16GrT2三、阻尼振动受迫振动共振机械振动的分类按振幅变不变化分：按受不受驱动力分：简单题、一单摆做阻尼振动，则在振动过程中（A.振幅越来越小，周期也越来越小C.在振动过程中，通过某一位置时，机械能始终不变结论：共振是一种特殊的受迫振动简单题、正在运转的洗衣机，当其脱水桶转得很快时， 机器的振动并不强烈， 切断电源，转动逐渐停下来, t,机器反而会发生强烈的振动.此后脱水桶转速继续