
1.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,在x軸上有相距2 cm的P、Q兩點(diǎn),從某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí),它們的振動(dòng)圖象均如圖所示,由此可確定()
A.這列波的波長(zhǎng)為2 cm B.這列波的波速為0.5 cm/s
C.各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率為0.25 Hz D.各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅為4 cm
解析:由題意知,從0時(shí)刻起,兩質(zhì)點(diǎn)P、Q在任一時(shí)刻的狀態(tài)完全相同.因此兩點(diǎn)間距離為波長(zhǎng)的整數(shù)倍,即2 cm=nλ,又由圖象得A=2 cm,T=4 s,f==0.25 Hz.
答案:C
2.如圖所示,在曲軸上懸掛一個(gè)彈簧振子.若不轉(zhuǎn)動(dòng)把手,讓其上下振2(T2>T1)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)其運(yùn)動(dòng)都穩(wěn)定后,則()
為T(mén)1
B.彈簧振子的周期為T(mén)2
C.要使彈簧振子振幅增大,可讓把手轉(zhuǎn)速增大
D.要使彈簧振子振幅增大,可讓把手轉(zhuǎn)速減小
解析:受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率,A錯(cuò)B對(duì).當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率接近振子的固有頻率時(shí),受迫振動(dòng)的振幅增大,把手轉(zhuǎn)速增大,周期減小,越接近固有周期T1,C對(duì)D錯(cuò).
答案:BC
3.如圖所示,輕質(zhì)彈簧下端掛重為30 N的物體A,彈簧伸長(zhǎng)了3 cm,再掛重為20 N的物體B時(shí)又伸長(zhǎng)了2 cm,若將連接A和B的連線剪斷,使A在豎直面內(nèi)振動(dòng)時(shí),下面結(jié)論正確的是()
A.振幅是2 cm B.振幅是3 cm
C.最大回復(fù)力為30 N D.最大回復(fù)力為50 N
解析1=mAg,所以k=10 N/cm,最大回復(fù)力F=kx2=10×2 N=20 N.
答案:A
4.如圖所示,一根用絕緣材料制成的勁度系數(shù)為k的輕彈簧,左端固定,右端與質(zhì)量m、帶電荷量為+q的小球相連,靜止在光滑、絕緣的水平面上.在施加一個(gè)場(chǎng)強(qiáng)為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)后,小球開(kāi)始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).那么()
A.小球到達(dá)最右端時(shí),彈簧的形變量為
過(guò)程中小球的機(jī)械能守恒
解析:小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的平衡位置是彈簧拉力和電場(chǎng)力相等的位置,即運(yùn)動(dòng)的中心位置的形變量為,所以小球到達(dá)最右端時(shí),彈簧的形變量為,A正確,B錯(cuò)誤;由于電場(chǎng)力做功,所以運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球的機(jī)械能不守恒,C錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球的動(dòng)能、電勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能的總量不變,所以D也不正確.
答案:A
所示,一個(gè)彈簧振子在A、B間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).“O”是平衡位置,以某時(shí)刻為計(jì)時(shí)零點(diǎn)(t=0),經(jīng)過(guò)周期,振子具有正向的最大加速度,那么下圖中四個(gè)振動(dòng)圖線,哪一個(gè)能正確反映振子的振動(dòng)情況()
解析:因經(jīng)過(guò)振子有正向的最大加速度,故必須有負(fù)的最大位移,所以選A.
答案:A
6.如圖所示,置于地面上的一單擺在小振幅條件下擺動(dòng)的周期為T(mén)0.下列說(shuō)法中正確的是()
A.單擺擺動(dòng)過(guò)程,繩子的拉力始終大于擺球的重力
B.單擺擺動(dòng)的過(guò)程,繩子的拉力始終小于擺球的重力
C.將該單擺置于高空中相對(duì)于地球靜止的氣球中,其擺動(dòng)周期為T(mén)>T0
D.將該單擺懸掛在勻加速上升的升降機(jī)中,其擺動(dòng)周期T>T0
解析:擺球在最高時(shí)繩子的拉力小于重力而在最低點(diǎn)大于重力,故選項(xiàng)AB均不正確.單擺在高空時(shí)重力加速度小于地球表面,由T=2π可知,T>T0,故選項(xiàng)C正確;將單擺放在勻加速上升的升降機(jī)中,其等效加速度g′>g,故T
14.(9分)如圖所示,一根柔軟的彈性繩子右端固定,左端自由,A、B、C、D……為繩子上的等間隔的點(diǎn),點(diǎn)間間隔為50 cm,現(xiàn)用手拉著繩子的端點(diǎn)A使其上下振動(dòng),若A點(diǎn)開(kāi)始向上振動(dòng),經(jīng)0.1秒第一次到達(dá)最大位移,C點(diǎn)恰好開(kāi)始振動(dòng),則
(1)繩中形成的向右傳播的橫波速度為多大?
(2)從A點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng),經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間J點(diǎn)第一次向下達(dá)到最大位移?
(3)畫(huà)出當(dāng)J點(diǎn)第一次向下達(dá)到最大位移時(shí)的波形圖象.
解析:(1)由題意可知在t=0.1 s內(nèi)波傳播距離s=AC=1 m
∴v= = m/s=10 m/s.
(2)當(dāng)A點(diǎn)振動(dòng)剛傳到J點(diǎn),J點(diǎn)的起振方向向上,再經(jīng)T第一次向下達(dá)到最大位移.
∵T=0.1 s
∴ s
∵t= s=0.75 s.
(3)波形圖如下圖所示
答案:(1)10 m/s(2)0.75 s(3)見(jiàn)解析圖
15.(9分)如圖所示,質(zhì)量為m的木塊放在彈簧上,與彈簧一起在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)時(shí),物體對(duì)彈簧的最大壓力是物體重量的1.5倍,則物體對(duì)彈簧的最小壓力是多大?要使物體在振動(dòng)中不離開(kāi)彈簧,振幅不能超過(guò)多大?
解析:當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),對(duì)彈簧彈力最大,此時(shí)加速度a方向向上,F(xiàn)maxmax=1.5mg,所以a=g,當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),對(duì)彈簧彈力最小此時(shí)加速度方向向下,有mg-Fmin=ma.由于位移大小相等,加速度大小相等,即a=g代入求得Fmin=mg.由a=g,可以求得彈簧的勁度系數(shù)k.
∵kA=mg
∴k=
物體在平衡位置之下不會(huì)離開(kāi)彈簧.只有在平衡位置之上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中才會(huì).要使物體在振動(dòng)中不離開(kāi)彈簧.必須使振動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),加速度a恰為g,此時(shí)壓力F=0.若振幅再大,物體便會(huì)脫離彈簧,物體在最高點(diǎn)F=0,回復(fù)力為重力.mg=kA′,所以振幅A′=答案:mg2A
16.(9分)一列正弦橫波在x軸上傳播,a\,b是x軸上相距sab=6 m的兩質(zhì)點(diǎn),t=0時(shí),b點(diǎn)正好振動(dòng)到最高點(diǎn),而a點(diǎn)恰好經(jīng)過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng),已知這兩列波的頻率為25 Hz,設(shè)a、b在x軸上的距離大于一個(gè)波長(zhǎng),試求出該波的波速.
解析:因ab間距離大于一個(gè)波長(zhǎng)
所以當(dāng)波由a→b時(shí),nλ+λ=sab
λ=m(n=0,1,2,…)
故波速v=λf=(24×25)/(4n+3) m/s
=600/(4n+3) m/s(n=0,1,2,3,…).
當(dāng)波由b→a時(shí),nλ+λ=sab
λ=m(n=0,1,2,…)
故波速v=λf=600/(4n+1) m/s(n=0,1,2,3,…).
答案:波由a→b,v= m/s(n=0,1,2,…)
波由b→a,v=m/s(n=0,1,2,…)
這是一份2022年高考物理第七章機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波-專項(xiàng)訓(xùn)練-含解析,共13頁(yè)。試卷主要包含了振動(dòng)中的能量轉(zhuǎn)化,振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播——波,波的疊加,多普勒效應(yīng)Ⅰ,周期性引起多解問(wèn)題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2022年高考物理第七章機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波A卷練習(xí),共15頁(yè)。
這是一份新高考物理一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)鞏固練習(xí)第七章機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波(含解析),共4頁(yè)。
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