8机械振动和机械波-2024年高考物理考前30天计算题模拟精练

考前30天最新模拟题计算题满分精练 专题8 机械振动和机械波 1. ．（12分）（2024河南南阳六校联考）如图所示，一列简谐波沿x轴负方向传播，在时刻的波形图线，虚线是该波在时刻的波形图线．P质点的坐标是．求： （1）波的传播速度大小v； （2）若该波的周期，质点P的位移随时间t的表达式． 2. (2024湖北部分重点高中4月联考)甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和x 轴负向传播，波速均为20cm/s,振幅均为 10 cm,两列波在 时的波形曲线如图所示，求： (1)t=0时，介质中偏离平衡位置位移为 20cm的所有质点的横坐标； (2)从t=0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为- 的质点的时间。 3．（2024辽宁重点高中4月质检）（10分）某简谐横波时刻波形图如图甲所示，波形图上P点的振动图像如图乙所示．求： （1）该波传播的方向及波速； （2）P点横坐标； （3）写出P点振动的方程． 4. （2024山东济宁一中2月质检） 如图所示为波源O做简谐运动的振动图像，时振动开始向外传播，已知沿着波的传播方向O、M两质点平衡位置间的距离为5m，时质点M偏离平衡位置的位移第一次为10cm，求： （1）自时起，经过多长时间波源O的位移第一次为10cm； （2）该简谐波的波速和波长； （3）自至质点M通过的路程。 5. （2024山东威海期末）如图所示，t=0时刻，位于x=0处的质点A从平衡位置开始向下运动，经1.4s第一次形成如图所示的波形。质点B是平衡位置为x=2.2m处的质点。求： （1）该波波速； （2）从t=0到质点B第一次到达波峰，质点A通过的路程。 6. （2024江苏泰州3月调研） 如图所示，一根粗细均匀的木筷下端绕有几圈铁丝，竖直浮在一个较大的盛水容器中，以木筷静止时下端所在位置为坐标原点O建立直线坐标系，把木筷往下压一段距离后放手，木筷就在水中上下振动。已知水的密度为，重力加速度为g，不计水的阻力。 （1）试证明木筷的振动是简谐运动； （2）观测发现筷子每10秒上下振动20次，从释放筷子开始计时，写出筷子振动过程位移随时间变化的关系式。 7. .（2024江苏南京期末）如图所示，点为单摆的固定悬点，测得摆球的质量为，摆长为。现将摆球拉到A点，小于，释放摆球，摆球将在竖直平面内的之间来回摆动，到达最低点时摆线所受的拉力大小为，不计一切阻力。重力加速度大小为，以处为零势面。求摆球 （1）第一次从A运动到的时间； （2）具有的重力势能的最大值。 8．(2024江西赣州质检) (10分)某单摆做简谐运动，运动过程中摆线的最大拉力与最小拉力之比为，以摆球平衡位置所在水平面为零重力势能参考面，摆球的动能和重力势能随时间的变化规律如图所示，已知角度θ很小时，，重力加速度g取10m/s2，。求： （1）单摆的振动周期和摆长； （2）摆球的质量； （3）单摆做简谐运动的振幅（结果保留两位有效数字）。 9．（2024年3月江苏无锡四校调研）如图甲，O点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与O点之间.现将摆球拉到A点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置.图乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线，图中t=0为摆球从A点开始运动的时刻，g取10m/s2. （1）求单摆的振动周期和摆长； （2）求摆球运动过程中的最大速度. 10．（12分）（2024年4月北京东城区模拟）平抛运动、简谐运动、匀速圆周运动是三种典型的质点运动模型，初速度和受力情况的不同决定了质点做何种运动。 （1）平抛运动是加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动。一质点以初速度在竖直面内做平抛运动，以抛出点为原点，以的方向为x轴的正方向，竖直向下为y轴的正方向建立坐标系。 a．某时刻质点速度与水平方向的夹角为，质点相对于抛出点的位移与水平方向的夹角为，请证明与满足：； b．请写出质点的轨迹方程。 （2）简谐运动的质点所受回复力F与位移x成正比，且方向总和位移相反，即，其中k为常数。 如图所示，竖直平面内有一光滑的抛物线轨道，其轨迹方程与（1）问中求得的结果相同。现有一质量为m的小珠子套在轨道上，且可在轨道上自由滑动。若将小珠子从轨道上距轨道中心O点很近的地方由静止释放，小珠子将围绕O点做往复运动。请证明小珠子在轨道中心O点附近的往复运动是简谐运动（当很小时，）。 （3）做匀速圆周运动的质点，其合力总指向圆心，大小等于质量乘以向心加速度。若第（2）问的抛物线轨道绕y轴转动，请讨论并说明当以不同角速度匀速转动时，小珠子能否相对轨道静止？若能，请说明相对静止的位置。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 考前30天最新模拟题计算题满分精练 专题8 机械振动和机械波 1. ．（