机械振动和机械波

14.机械振动和机械波

1.（2020•陕西榆林市线上模拟）如图1所示为某弹簧振了•在。〜5s内的振动图像，由图可知,

下列说法中正确的是（）

A.振动周期为5s,振幅为8cm

B.第2s末振子的速度为零，加速度为正向的最大值

C.从第1s末到第2s末振子的位移增大，振子做加速度减小的减速运动

D.第3s末振子的加速度为正向的最大值

答案B

解析由题图读出振动周期为7=4s,振幅为A=8cm,故A错误；第2s末振子处于负向

最大位移处，速度为零，由简谐运动的特征4=—7•可知，加速度为正向的最大值，故B正

确：从第1s末到第2s末振子由平衡位置向负向最大位移处运动，速度减小，位移增大，

振子做如速度增大的减速运动，故C错误；由简谐运动的特征〃=一得，第3s末振子在平

衡位置，加速度为零，故D错误.

2.（2020•上海市浦东新区质量检测）甲、乙两单摆的振动图像如图2所示，由图像可知（）

A.甲、乙两单摆的周期之比是3：2

B.甲、乙两单摆的摆长之比是2：3

C.%时刻甲、乙两摆球的速度相同

D.勿时刻甲、乙两单摆的摆角不相等

答案D

解析由题图可知，甲、L两单摆的周期之比是2：3,选项A错误；根提丁=2K\匕则/

=善/，则甲、乙两单摆的摆长之比是4：9,选项B

错误；因乙摆摆长大，振幅小，则在最高点时离开平衡位置的高度小，则到达最低点时的速

度较小，即a时刻甲、乙两摆球的速度不相同，故C错误；L时刻甲、乙两单摆的位移相等，

但是由于两摆的摆长不相等，则摆角不相等，选项D正确.

3.（2019・北京卷・13）一列简谐横波某时刻的波形如图3所示，比较介质中的三个质点〃、b、

c,则（）

A.此刻4的加速度最小

B.此刻b的速度最小

C.若波沿工轴正方向传播，此刻〃向），轴正方向运动

D.若波沿x轴负方向传播，。比c先回到平衡位置

答案C

4.（2020•北京市朝阳区六校4月联考）图4甲为•列简谐横波在，=2s时的波形图，图乙为

介质中平衡位置在x=0.5m处的质点的振动图像.下列说法正确的是（）

图4

A.波速为2m/s

B.波沿x轴负方向传播

C.0〜2s时间内，该质点沿x轴运动了1m

D.0〜2s时间内，该质点运动的路程为8cm

答案D

解析从题图中可得波长2=2m,周期7=4s,由公式。=彳可得，波速。=0.5m/s,故A

错误门=2s时x=0.5m处的质点向下运动，由上下坡法得波沿x轴正方向传播，故B错误；

0〜2s时间内，该质点在平衡位直附近上下振动，而不是沿x轴运动，故C错误；。〜2s

时间内，经过了半个周期，质点运动的路程为s=2A=8cm,故D正确.

5.（2020•山东泰安市高三下学期二模）如图5所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在/=0

时刻的波形，从此时刻开始，介质中的质点P、Q回到平衡位置的最短时间分别为0.2s、0.8

s,下列说法正确的是（）

第2页，共5页

A.r=1.5s时刻质点P正沿y轴的负方向运动

B.f=1.5s时刻质点。加速度最大

C.0〜1.5s内质点。运动的路程为30cm

D.0〜1.5s内波传播的距离为9cm

答案D

解析根据题意可知，尸回到平衡位置的最短时间为0.2s,小于。回到平衡位置的时间，

说明户直接回到平衡位置，沿)，轴的负方向运动，。要元到达最高点，再回到平衡位置，该

波的周期为T=2X(0.2+0.8)s=2s

由于乎>(1.5—0.2)s>=所以/=1.5s时刻质点P正沿)，轴的正方向运动，故A错误；由

T

于(1.5—0.8)s=0.7sNw，f=1.5s时。的加速度不是最大，故B错误；

。〜1.5s内，这段时间不是周期的整数倍，如果质点。从平衡位置或正、负最大位移处出发，

运动的路程为％=4^X4X10cm=30cm,但是实际质点Q的路程小于30cm,故C错误.由

题图可知，波长为2=12cm

。〜1.5s内波传播的距离为$=夕

解得$=9cm,故D正确.

6.(2020・湖北恩施高中高三下学期名校交流四月联考)如图6所示，S是水面波的波源，MN

是挡板，$、S2是到S距离相等的两个相同的狭缝，8。为$S2中垂线上的两点，实线代表

波峰、虚线代表波谷，下列说法正确的是()

图6

A.4、C点为振动加强点

B.B、。点为振动加强点

C.当$、S2两狭缝宽度增加时，。点振动一定更剧烈

D.当$、S2两狭缝距离减小时，。点振动幅度一定明显降低

第3页，共5页

答案B

7.如图7所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，其中A8的摆长相等.当A摆振动的时候，

通过张紧的绳子给从C、。摆施加驱动力，使其余各摆做受迫振动.观察8、C、。摆的振

动发现（）

A.C摆的频率最小

B.。摆的周期最大

C.B摆的摆角最大

D.8、C、。的摆角相同

答案C

解析A摆摆动从而带动其他3个单摆做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率，故

其他各摆振动周期跟A摆相同，频率也相等，故A、B铐误；受迫振动中，当固有频率等于

驱动力频率时，出现共振现象，振幅达到最大，由于4摆的固有频率与A摆的相同，故4

摆发生共振，振幅最大，故C正确，D错误.

8.（2020•北京市高三月考）如图8所示，实线是一列简谐波在某一时刻的波形图，经0.5s后，

其波形如图中虚线所示，设该波的周期T大于0.5s.以下说法正确的是（）

B.波的周期可能是4s

C.如果波是向右传播的，波速是0.72m/s

D.波的周期一定是:s

答案A

解析由题图知波长：/l=0.24m,该波的周期7大于0.5s,说明波在0.5s内传播的距离小

于一个波长.

波可能向左传播，传播距离为xi=6cm=0.06in

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故波速为历=半=3号m/s=O.I2in/s

由;7=，得：7'=4r=4X0.5s=2s,故A正确：

波可能向右传播，传播距离为也=18cm=0.18m

故波速为。2=乎=