高二物理寒假作业：练习六 机械振动和机械波

高二物理寒假作业 练习六 机械振动和机械波 1． 选择题 1..(2024·江西卷，6)如图(a)所示，利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷。在某次检测实验中，入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图(b)、(c)所示。已知超声波在机翼材料中的波速为6 300 m/s。关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度d，下列选项正确的是(　　) A.振动减弱;d＝4.725 mm B.振动加强;d＝4.725 mm C.振动减弱;d＝9.45 mm D.振动加强;d＝9.45 mm 答案　A 解析　根据反射信号图像可知，超声波的传播周期T＝2×10－7 s，又波速v＝6 300 m/s，则超声波在机翼材料中的波长λ＝vT＝1.26×10－3 m，结合题图(b)和题图(c)可知，两个反射信号传播到探头处的时间差为Δt＝1.5×10－6 s，故两个反射信号的路程差为2d＝vΔt＝9.45×10－3 m＝λ，解得d＝4.725×10－3 m＝4.725 mm，因路程差等于半个波长的奇数倍，则两个反射信号在探头处振动减弱，A正确。 2．.(2024·湖南长沙模拟)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形图如图甲所示，P、A、B、Q是介质中的四个质点，t＝0时刻，该波刚好传播到质点B，质点A的振动图像如图乙所示，则(　　) A.该波的传播速度为2.5 m/s B.t＝1 s时，质点A的位移大小为 cm C.再经过0.4 s，质点A刚好运动到质点B所在的位置 D.再经过3.8 s，质点Q第二次到达波谷 答案　D 解析　由题图乙可知，质点的振动周期，即波的传播周期为T＝0.8 s，由题图甲可知，波长λ＝20 m，则波速为v＝＝25 m/s，故A错误;因t＝1 s＝T＋T，则t＝1 s时，质点A的位移大小为2 cm，故B错误;质点做简谐运动不随波迁移，故C错误;质点P、Q平衡位置之间的距离为L＝75 m，由L＝vt，解得t＝3 s，即经过3 s质点Q第一次到达波谷，则经过3.8 s质点Q第二次到达波谷，故D正确。 3..(2025·江苏无锡模拟)如图甲所示，为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图像，从该时刻起，下列说法正确的是(　　) A.该波正在沿x轴负方向传播，波速为20 m/s B.经过0.35 s后，质点Q经过的路程为1.4 m，且速度最大，加速度最小 C.若该波在传播过程中遇到一个尺寸为5 m的障碍物，不能发生明显的衍射现象 D.若波源向x轴负方向运动，在x＝10 m处放一接收器，接收器接收到的波源频率可能为6 Hz 答案　B 解析　由题图乙知，t＝0时刻P沿y轴正方向振动，在题图甲中，根据波形平移法可知，波正在沿x轴正方向传播，该波的波长和周期分别为λ＝4 m、T＝0.2 s，所以波速v＝＝20 m/s，故A错误;根据题意可知t＝0.35 s＝T＋T，所以经过0.35 s后，质点Q经历的路程为s＝7A＝7×0.2 m＝1.4 m，Q到达平衡位置，速度最大，加速度最小，故B正确;若该波在传播过程中遇到一个尺寸为5 m的障碍物，波长4 m与障碍物尺寸差不多，能发生明显衍射现象，故C错误;该波的频率为f＝ Hz＝5 Hz，若波源向x轴负方向运动，波源与接收器间的距离增大，产生多普勒效应，在x＝10 m处的接收器接收到的波源频率减小，小于5 Hz，故D错误。 4.（2024河北强基联盟联考）如图甲所示，质量为m的物体B放在水平面上，通过轻弹簧与质量为2m的物体A连接，现使物体A在竖直平面内运动，当物体A刚好运动到最高点时，物体B与水平面间的作用力刚好为零。从某时刻开始计时，物体A的位移随时间的变化规律如图乙所示，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ） A．的时间内，物体A的速度与加速度方向相反 B．物体A在任意一个1.25s内通过的路程均为50cm C．物体A的振动方程为 D．物体B对水平面的最大压力大小为6mg 【答案】D 【解析】：的时间内，物体A由负的最大位移向平衡位置运动，回复力指向平衡位置，即物体A的速度与加速度方向均沿y轴正方向，故A错误；物体A由特殊位置(平衡位置或最大位移处)开始计时，在任意一个内，质点通过的路程等于振幅的5倍，除此外在1.25s的时间内通过的路程不等于振幅的5倍，故B错误；由题图乙可知振幅为A=10cm，周期为T=1.0s，角速度为，规定向上为正方向，t=0时刻位移为0.05m，表示振子由平衡位置上方0.05m处开始运动，所以初相为，则振子的振动方程为，单位错误，故C错误；由物体A在最高点时，物体B与水平面间的作用力刚好为零，此时弹簧的拉力为F=mg，对于物体A有2mg+F=2ma，解得a=1.5g，当物体A运动到最低点时，物体B对水平面的压力最大，由简谐运动的对称性可知，物体A在最低点时加速度向上，且大小等于1.5g，由牛顿第二定律得，解得，由物体B的受力可知，物体B对水平面的最大压力为，故D正确。 5.(2024·北京卷，9)如图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以向上为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线，如图乙所示。下列说法正确的是(　　) A.t＝0时，弹簧弹力为0 B.t＝0.2 s时，手机位于平衡位置上方 C.从t＝0至t＝0.2 s，手机的动能增大 D.a随t变化的关系式为a＝4sin(2.5πt) m/s2 答案　D 解析　由题图乙可知，t＝0时，手机加速度为0，则此时手机所受合力为0，可知此时弹簧弹力大小F＝mg，A错误;由题图乙可知，t＝0.2 s时，手机加速度向上，则此时弹簧弹力向上且大于重力，由胡克定律可知，此时弹簧伸长量大于平衡位置弹簧的伸长量，故此时手机处于平衡位置下方，B错误;从t＝0至t＝0.2 s，手机由平衡位置向下运动，又合力方向向上，则合力对手机做负功，由动能定理可知，该过程手机的动能减小，C错误;由题图乙可知ω＝rad/s＝2.5π rad/s，则a随t变化的关系式为a＝4sin(2.5πt) m/s2，D正确。 6 .在光滑杆下面铺一张可沿垂直杆方向匀速移动的白纸，一带有铅笔的弹簧振子在A、B两点间做机械振动，可以在白纸上留下痕迹。已知弹簧的劲度系数为k＝10 N/m，振子的质量为0.1 kg，白纸移动速度为0.4 m/s，弹簧弹性势能的表达式为Ep＝ky2，不计一切摩擦。在一次实验中得到如图所示的图线，则下列说法中正确的是(　　) A.该弹簧振子的振幅为16 cm B.该弹簧振子的周期为0.25 s C.该弹簧振子的最大加速度为8 m/s2 D.该弹簧振子的最大速度为1.6 m/s 答案　C 解析　振幅为振子偏离平衡位置的最大距离，故该弹簧振子的振幅为8 cm，A错误;一个周期内白纸移动距离l＝20 cm，则该弹簧振子的周期T＝＝0.5 s，B错误;该弹簧振子的最大加速度a＝＝8 m/s2，C正确;由系统机械能守恒定律得kA2＝m，解得弹簧振子的最大速度vm＝A＝0.8 m/s，D错误。 7.有一列沿水平方向传播的简谐横波，在波的传播方向上有平衡位置相距4 m的A、B两质点，已知波的传播方向由B指向A，图甲、乙分别是A、B两质点的振动图像。则这列波的波速可能为(　　) A. m/s B.12 m/s C.40 m/s D.60 m/s 答案　AC 解析　根据题意可得λ＝xAB＝4 m(n＝0，1，2，3，…)，所以λ＝ m(n＝0，1，2，3，…)，波速v＝ m/s(n＝0，1，2，3，…)，当n＝0时，有v＝40 m/s;当n＝1时，有v＝8 m/s;当n＝2时，有v＝ m/s，故A、C正确，B、D错误。 8.(2025·山东日照模拟)如图所示为一列沿x轴方向传播的简谐横波，A为t＝0时刻的波形图，B为t＝0.12 s时的波形图。已知该简谐横波的周期大于0.1 s，下列说法正确的是(　　) A.该简谐横波沿x轴正方向传播 B.该简谐横波的周期可能为0.24 s C.该简谐横波的传播速度可能为 m/s D.t＝0.24 s时，在x＝3 m处的质点在最大位移处 答案　CD 解析　由图像可知该简谐横波的波长为λ＝4 m。当该简谐横波沿x轴正方向传播时有T＋nT＝0.12 s(n＝0，1，2，3，…)，解得T＝ s(n＝0，1，2，3，…)，因为该简谐横波的周期大于0.1 s，所以n＝0时T＝0.16 s，符合题意，此时波速为v＝＝25 m/s;当该简谐横波沿x轴负方向传播时有T＋nT＝0.12 s(n＝0，1，2，3，…)，解得T＝ s(n＝0，1，2，3，…)，因为该简谐横波的周期大于0.1 s，所以n＝0时T＝0.48 s，符合题意，此时波速为v＝ m/s，故A、B错误，C正确;若该简谐横波沿x轴正方向传播，T＝0.16 s，则t＝0.24 s＝T＋，故在x＝3 m处的质点此时在最大位移处;若该简谐横波沿x轴负方向传播，T＝0.48 s，则t＝0.24 s＝，故在x＝3 m处的质点此时在最大位移处，故D正确。 9.(2025·河北邯郸一模)一列简谐横波沿x轴传播，A、B分别是平衡位置坐标为1 m、4 m处的两个质点，t＝0时刻开始计时，t＝2 s时这列波的波形如图甲所示。图乙为质点B的振动图像，下列说法正确的是(　　) A.这列波的传播速度为1 m/s B.这列波沿x轴负方向传播 C.在t＝5 s时，质点A的加速度方向为y轴负方向 D.从t＝2 s到t＝4.5 s，质点B运动的路程为　2(4＋) m 答案　BD 解析　从题图甲、乙中可以得到波长为8 m，周期为4 s，则波的传播速度为v＝＝2 m/s，故A错误;由题图乙知，t＝2 s时B点振动方向向下，根据题图甲，结合“同侧法”，可知这列波沿x轴负方向传播，故B正确;在t＝5 s时，质点A的位移为负值，则回复力方向为y轴正方向，加速度方向为y轴正方向，故C错误;质点B的振动方程为y＝4sin m，从t＝2 s到t＝4 s，质点B运动的路程为s＝2A＝8 m，再经0.5 s运动路程y1＝4sin(×0.5) m＝2 m，所以从t＝2 s到t＝4.5 s，质点B运动的路程为s0＝s＋y1＝2(4＋) m，故D正确。 10. (2024·河南焦作市检测)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1 Hz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(　　) A.x从0.05 m到0.15 m的过程中，木棒的动能先增大后减小 B.x从0.21 m到0.25 m的过程中，木棒加速度方向竖直向下，大小逐渐变小 C.x＝0.35 m和x＝0.45 m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 答案　ABD 解析　由简谐运动的对称性可知，水平位移为0.1 m、0.3 m、0.5 m时木棒处于平衡位置;x从0.05 m到0.15 m的过程中，木棒从平衡位置下方向上移动，经平衡位置后到达平衡位置上方，速度先增大后减小，所以动能先增大后减小，故A正确;x从0.21 m到0.25 m的过程中，木棒从平衡位置上方向平衡位置移动，加速度竖直向下，大小逐渐减小，故B正确;x＝0.4 m时木棒位于最低点，x＝0.35 m和x＝0.45 m时，由图像的对称性知浮力大小相等，说明木棒在最低点上方相同距离处，木棒在竖直方向的速度大小相等、方向相反，而两时刻木棒在水平方向的速度相同，所以合速度大小相等、方向不是相反，故C错误;木棒在最低点时有F1＝ρSgh1，在最高点时有F2＝ρSgh2，其中h1－h2＝2A，故振幅A＝，故D正确。 2． 填空实验题 11 (2024·山东济南一模)(1)在用单摆测定当地重力加速度的实验中，下列器材和操作最合理的是　　　　。  (2)某同学课后想利用身边的器材再做一遍“单摆测量重力加速度”的实验。家里没有合适的摆球，于是他找到了一块外形不规则的小金属块代替小球进行实验。 ①如图甲所示，实验过程中他先将金属块用细线系好，结点为M，将细线的上端固定于O点。 ②利用刻度尺测出OM间细线的长度l作为摆长，利用手机的秒表功能测出金属块做简谐运动的周期T。 ③在测出几组不同摆长l对应的周期T的数值后，他作出的T2－l图像如图乙所示。 ④根据作出的图像可得重力加速度的测量值为　　　　m/s2(π取3.14，计算结果保留3位有效数字)。  (3)相比于实验室作出的T2－l图像，该同学在家做实验的T2－l图像明显不过原点，其中横轴截距绝对值的意义为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)D　(2)9.86　(3)金属块重心与M点间距离 解析　(1)根据单摆理想模型可知，为减小空气阻力的影响，摆球应采用密度较大，体积较小的铁球;为使单摆摆动时摆长不变化，摆线应用不易形变的细丝线，悬点应该用铁夹来固定，故选D。 (2)设M点到重心的距离为r，根据单摆周期公式有T＝2π，可得T2＝l＋ 故该图像的斜率为 k＝×102 s2/m＝4.0 s2/m 由此得出重力加速度的测量值为g≈9.86 m/s2。 (3)令T2＝＝0，解得l＝－r，所以横轴截距绝对值的意义为M点与金属块重心的距离。 12.(2025·湖南长沙一模)长郡中学物理兴趣小组用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度。将一带遮光条的小球用长为L＝1.00 m(L远大于小球的半径)的细线悬挂在力传感器上(它能将数据实时传送到计算机上)，在力传感器正下方适当位置固定一光电门。实验步骤如下: (1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则遮光条的宽度d＝　　　　mm。  (2)在细线伸直的情况下从某一位置由静止释放小球，记录小球通过光电门时的挡光时间t。此过程中力传感器的示数一直在变化，应该记录力传感器示数的　　　　(选填“最大值”“最小值”或“平均值”)作为测量结果。  (3)改变小球的释放位置，多记录几组挡光时间t和对应的力传感器的测量结果F。 (4)以为横坐标，以F为纵坐标，将得到的数据进行描点如图丙所示，则当地的重力加速度g＝　　　　m/s2(结果保留2位有效数字)。  答案　(1)5.40　(2)最大值　(4)9.4(9.3~9.5都正确) 解析　(1)游标卡尺读数为d＝5 mm＋8×0.05 mm＝5.40 mm。 (2)小球经过最低点时细线拉力最大，实验中应记录小球经过最低点时细线的拉力，故应记录拉力的最大值。 (4)由于L远大于小球的半径，故单摆摆长近似等于绳长L。在最低点，根据牛顿第二定律得 F－mg＝m＝m，解得F＝＋mg 故F－图像的斜率为k＝，纵截距为b＝mg 联立可得g＝，图像如图所示， 由图像可知b＝0.48 N k＝ kg·m≈1.49×10－6 kg·m 联立可得g≈9.4 m/s2。 3． 计算题 13.(2025·山东烟台模拟)如图所示，一列简谐横波沿x轴负向传播，图中实线a是t＝0时刻的波形图，虚线b为t＝3 s时刻的波形图，实线c为t＝5 s时刻的波形图。 (1)求t＝0时刻，位于x＝3 m处的质点偏离平衡位置的位移y; (2)若该波传播速度小于20 m/s，求该波波速。 答案　(1)4 cm　(2)6 m/s或14 m/s 解析　(1)由题图知，波长λ＝8 m，振动A＝8 cm，t＝0时的波动方程 为y＝Asin x＝8sin cm 当x＝3 m时质点偏离平衡位置的位移y＝4 cm。 (2)由a、b波形图可知T＝3 s(n1＝0，1，2，…) 由b、c波形图可知T＝2 s(n2＝0，1，2，…) 又v＝ 联立解得v＝ m/s(n1＝2，5，8，…) 或v＝(4n2＋2) m/s(n2＝1，3，5，…) 由于波速小于20 m/s，解得该波波速可能为 v＝6 m/s或v＝14 m/s。 14．（13分）（2026江苏扬州质检）弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动，B、C相距20cm。t=0s时，振子处于B点，经过0.5s，振子首次到达C点，求： (1)振子在5s内通过的路程和位移的大小； (2)振子在B点的加速度大小与在距O点5cm处P点的加速度大小的比值； (3)写出弹簧振子做简谐振动的方程，画出一个周期内的振动图像（有相应的标度）；并求出由B到P的最短时间． t/s x/cm O 【解析】．（13分）（1）振子一个周期内通过的路程为4A，故内通过的路程（2分） 五个周期振子正好回到初始位置B点，故位移大小为0。 （2分） （2）根据牛顿第二定律（1分） 振子加速度为 即与成正比，所以 （2分） （3）则振子由点开始振动的振动方程为（2分） 当振子由点第一次通过点时所用时间最短，当振子运动到点，由上述方程可知，最短时间为 （2分） （2分） 15．（2026山东烟台期中）如图甲所示，一列简谐横波沿x轴方向传播。已知平衡位置在的质点A的振动图像如图乙中实线所示，平衡位置在的质点B的振动图像如图乙中虚线所示。 (1)求该波可能的波长； (2)若该波的波速v>10m/s，求该波的传播方向及波速。 【解析】（1）由图乙可知，t=0时刻，质点A经平衡位置且向上振动，质点B经y=4cm位置也向上振动。若该波沿x轴正方向传播，则A、B之间的最简波形为 则有（n=0，1，2，3…） 解得（n=0，1，2，3…） 若该波沿x轴负方向传播，则A、B之间的最简波形为 则有（n=0，1，2，3…） 解得（n=0，1，2，3…） （2）根据图乙有 波传播的速度 若该波沿x轴正方向传播，结合上述有（n=0，1，2，3…） 可知，此时的波传播速度均小于10m/s，不满足题意。若该波沿x轴负方向传播，结合上述有（n=0，1，2，3…） 由于速度v>10m/s， 解得符合条件的波速v=33m/s 结合上述可知，波的传播方向为沿x轴负方向传播，传播速度大小为33m/s。 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理寒假作业 练习六 机械振动和机械波 1． 选择题 1..(2024·江西卷，6)如图(a)所示，利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷。在某次检测实验中，入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图(b)、(c)所示。已知超声波在机翼材料中的波速为6 300 m/s。关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度d，下列选项正确的是(　　) A.振动减弱;d＝4.725 mm B.振动加强;d＝4.725 mm C.振动减弱;d＝9.45 mm D.振动加强;d＝9.45 mm 2．.(2024·湖南长沙模拟)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形图如图甲所示，P、A、B、Q是介质中的四个质点，t＝0时刻，该波刚好传播到质点B，质点A的振动图像如图乙所示，则(　　) A.该波的传播速度为2.5 m/s B.t＝1 s时，质点A的位移大小为 cm C.再经过0.4 s，质点A刚好运动到质点B所在的位置 D.再经过3.8 s，质点Q第二次到达波谷 3..(2025·江苏无锡模拟)如图甲所示，为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图像，从该时刻起，下列说法正确的是(　　) A.该波正在沿x轴负方向传播，波速为20 m/s B.经过0.35 s后，质点Q经过的路程为1.4 m，且速度最大，加速度最小 C.若该波在传播过程中遇到一个尺寸为5 m的障碍物，不能发生明显的衍射现象 D.若波源向x轴负方向运动，在x＝10 m处放一接收器，接收器接收到的波源频率可能为6 Hz 4.（2024河北强基联盟联考）如图甲所示，质量为m的物体B放在水平面上，通过轻弹簧与质量为2m的物体A连接，现使物体A在竖直平面内运动，当物体A刚好运动到最高点时，物体B与水平面间的作用力刚好为零。从某时刻开始计时，物体A的位移随时间的变化规律如图乙所示，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ） A．的时间内，物体A的速度与加速度方向相反 B．物体A在任意一个1.25s内通过的路程均为50cm C．物体A的振动方程为 D．物体B对水平面的最大压力大小为6mg 5.(2024·北京卷，9)如图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以向上为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线，如图乙所示。下列说法正确的是(　　) A.t＝0时，弹簧弹力为0 B.t＝0.2 s时，手机位于平衡位置上方 C.从t＝0至t＝0.2 s，手机的动能增大 D.a随t变化的关系式为a＝4sin(2.5πt) m/s2 6 .在光滑杆下面铺一张可沿垂直杆方向匀速移动的白纸，一带有铅笔的弹簧振子在A、B两点间做机械振动，可以在白纸上留下痕迹。已知弹簧的劲度系数为k＝10 N/m，振子的质量为0.1 kg，白纸移动速度为0.4 m/s，弹簧弹性势能的表达式为Ep＝ky2，不计一切摩擦。在一次实验中得到如图所示的图线，则下列说法中正确的是(　　) A.该弹簧振子的振幅为16 cm B.该弹簧振子的周期为0.25 s C.该弹簧振子的最大加速度为8 m/s2 D.该弹簧振子的最大速度为1.6 m/s 7.有一列沿水平方向传播的简谐横波，在波的传播方向上有平衡位置相距4 m的A、B两质点，已知波的传播方向由B指向A，图甲、乙分别是A、B两质点的振动图像。则这列波的波速可能为(　　) A. m/s B.12 m/s C.40 m/s D.60 m/s 8.(2025·山东日照模拟)如图所示为一列沿x轴方向传播的简谐横波，A为t＝0时刻的波形图，B为t＝0.12 s时的波形图。已知该简谐横波的周期大于0.1 s，下列说法正确的是(　　) A.该简谐横波沿x轴正方向传播 B.该简谐横波的周期可能为0.24 s C.该简谐横波的传播速度可能为 m/s D.t＝0.24 s时，在x＝3 m处的质点在最大位移处 9.(2025·河北邯郸一模)一列简谐横波沿x轴传播，A、B分别是平衡位置坐标为1 m、4 m处的两个质点，t＝0时刻开始计时，t＝2 s时这列波的波形如图甲所示。图乙为质点B的振动图像，下列说法正确的是(　　) A.这列波的传播速度为1 m/s B.这列波沿x轴负方向传播 C.在t＝5 s时，质点A的加速度方向为y轴负方向 D.从t＝2 s到t＝4.5 s，质点B运动的路程为　2(4＋) m 10. (2024·河南焦作市检测)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1 Hz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(　　) A.x从0.05 m到0.15 m的过程中，木棒的动能先增大后减小 B.x从0.21 m到0.25 m的过程中，木棒加速度方向竖直向下，大小逐渐变小 C.x＝0.35 m和x＝0.45 m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 2． 填空实验题 11 (2024·山东济南一模)(1)在用单摆测定当地重力加速度的实验中，下列器材和操作最合理的是　　　　。  (2)某同学课后想利用身边的器材再做一遍“单摆测量重力加速度”的实验。家里没有合适的摆球，于是他找到了一块外形不规则的小金属块代替小球进行实验。 ①如图甲所示，实验过程中他先将金属块用细线系好，结点为M，将细线的上端固定于O点。 ②利用刻度尺测出OM间细线的长度l作为摆长，利用手机的秒表功能测出金属块做简谐运动的周期T。 ③在测出几组不同摆长l对应的周期T的数值后，他作出的T2－l图像如图乙所示。 ④根据作出的图像可得重力加速度的测量值为　　　　m/s2(π取3.14，计算结果保留3位有效数字)。  (3)相比于实验室作出的T2－l图像，该同学在家做实验的T2－l图像明显不过原点，其中横轴截距绝对值的意义为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  12.(2025·湖南长沙一模)长郡中学物理兴趣小组用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度。将一带遮光条的小球用长为L＝1.00 m(L远大于小球的半径)的细线悬挂在力传感器上(它能将数据实时传送到计算机上)，在力传感器正下方适当位置固定一光电门。实验步骤如下: (1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则遮光条的宽度d＝　　　　mm。  (2)在细线伸直的情况下从某一位置由静止释放小球，记录小球通过光电门时的挡光时间t。此过程中力传感器的示数一直在变化，应该记录力传感器示数的　　　　(选填“最大值”“最小值”或“平均值”)作为测量结果。  (3)改变小球的释放位置，多记录几组挡光时间t和对应的力传感器的测量结果F。 (4)以为横坐标，以F为纵坐标，将得到的数据进行描点如图丙所示，则当地的重力加速度g＝　　　　m/s2(结果保留2位有效数字)。  3． 计算题 13.(2025·山东烟台模拟)如图所示，一列简谐横波沿x轴负向传播，图中实线a是t＝0时刻的波形图，虚线b为t＝3 s时刻的波形图，实线c为t＝5 s时刻的波形图。 (1)求t＝0时刻，位于x＝3 m处的质点偏离平衡位置的位移y; (2)若该波传播速度小于20 m/s，求该波波速。 14．（13分）（2026江苏扬州质检）弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动，B、C相距20cm。t=0s时，振子处于B点，经过0.5s，振子首次到达C点，求： (1)振子在5s内通过的路程和位移的大小； (2)振子在B点的加速度大小与在距O点5cm处P点的加速度大小的比值； (3)写出弹簧振子做简谐振动的方程，画出一个周期内的振动图像（有相应的标度）；并求出由B到P的最短时间． t/s x/cm O 15．（2026山东烟台期中）如图甲所示，一列简谐横波沿x轴方向传播。已知平衡位置在的质点A的振动图像如图乙中实线所示，平衡位置在的质点B的振动图像如图乙中虚线所示。 (1)求该波可能的波长； (2)若该波的波速v>10m/s，求该波的传播方向及波速。 学科网（北京）股份有限公司 $