内容正文:
专题十 机械振动 机械波
考点1 简谐运动的表达式及图像
1.(2023山东卷,10)如
图所示、沿水平方向做简谐振动的质点,依
次通过相距L 的A、B 两点.已知质点在A
点的位移大小为振幅的一半,B 点位移大小
是A 点的 3倍,质点经过A 点时开始计时,
t时刻第二次经过B 点,该振动的振幅和周
期可能是 ( )
A.2L
3-1
,3t B.2L
3-1
,4t
C.2L
3+1
,12
5t D.
2L
3+1
,12
7t
2.(2022浙江6月,11,3分)如图所示,一根
固定在墙上的水平光滑杆,两端分别固定着
相同的轻弹簧,两弹簧自由端相距x.套在
杆上的小球从中点以初速度v向右运动,小
球将做周期为T 的往复运动,则 ( )
A.小球做简谐运动
B.小球动能的变化周期为T2
C.两根弹簧的总弹性势能的变化周期为T
D.小球的初速度为v2
时,其运动周期为2T
3.(2022湖南卷,16(1),5分)下端附着重物
的粗细均匀木棒,竖直浮在河面,在重力和
浮力作用下,沿竖直方向做频率为1Hz的
简谐运动:与此同时,木棒在水平方向上随
河水做匀速直线运动,如图(a)所示.以木棒
所受浮力F 为纵轴,木棒水平位移x 为横
轴建立直角坐标系,浮力F 随水平位移x
的变化如图(b)所示.已知河水密度为ρ,木
棒横截面积为S,重力加速度大小为g.下列
说法正确的是 (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.x从0.05m 到0.15m 的过程中,木棒的
动能先增大后减小
B.x从0.21m 到0.25m 的过程中,木棒加
速度方向竖直向下,大小逐渐变小
C.x=0.35m和x=0.45m 时,木棒的速度
大小相等,方向相反
D.木 棒 在 竖 直 方 向 做 简 谐 运 动 的 振 幅
为
F1-F2
2ρSg
E.木棒的运动为向x轴正方向传播的机械
横波,波速为0.4m/s
4.(2021江苏卷,4,4分)
如图所示,半径为R 的圆
盘边缘有一钉子B,在水
平光线下,圆盘的转轴A 和钉子B 在右侧
墙壁上形成影子O 和P,以O 为原点在竖
直方向上建立x 坐标系.t=0时从图示位置
沿逆时针方向匀速转动圆盘,角速度为ω,
则P 做简谐运动的表达式为 ( )
A.x=Rsin(ωt-π2
)
B.x=Rsin(ωt+π2
)
C.x=2Rsin(ωt-π2
)
D.x=2Rsin(ωt+π2
)
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专题十 机械振动 机械波
5.(2021 河北卷,16
(1),4分)如图,一弹
簧振子沿x轴做简谐
运动,振子零时刻向右经过A 点,2s时第
一次到达B 点,已知振子经过A、B 两点时
的速度大小相等,2s内经过的路程为0.4
m,则该简谐运动的周期为 s,振幅
为 m.
6.(2021重庆卷,16(1),4分)简谐横波沿x
轴正方向传播,如图为某时刻波形图.波源
位于x=0处,其位移随时间变化的关系为
y=sin(2πt)cm,则 ( )
A.此波的波长为9cm
B.此波的频率为2Hz
C.此波的速度为0.1m/s
D.此时波源沿y轴正方向运动
考点2 波的传播与图像
◆波形图分析
1.(2023全国乙卷,34(1))(5分)一列简谐
横波沿x轴传播,图(a)是t=0时刻的波形
图;P 是介质中位于x=2m处的质点,其振
动图像如图(b)所示.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.波速为2m/s
B.波向左传播
C.波的振幅是10cm
D.x=3m处的质点在t=7s时位于平衡位置
E.质点P 在0~7s时间内运动的路程为
70cm
2.(2022全国乙卷,34(1),5分)介质中平衡位
置在同一水平面上的两个点波源S1 和S2,二
者做简谐运