物理五 加試選擇題題型強(qiáng)化（多選題型）第1講 機(jī)械振動和機(jī)械波

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1、第1講機(jī)械振動和機(jī)械波專題五加試選擇題題型強(qiáng)化(多選題型)考點(diǎn)一機(jī)械振動和圖象考點(diǎn)三機(jī)械振動和機(jī)械波的綜合問題考點(diǎn)二機(jī)械波和圖象機(jī)械振動和圖象考點(diǎn)一真題研究1.(多選)(2016浙江4月選考15)擺球質(zhì)量相等的甲、乙兩單擺懸掛點(diǎn)高度相同，其振動圖象如圖1所示.選懸掛點(diǎn)所在水平面為重力勢能的參考面，由圖可知A.甲、乙兩單擺的擺長之比是B.ta時(shí)刻甲、乙兩單擺的擺角相等C.tb時(shí)刻甲、乙兩單擺的勢能差最大D.tc時(shí)刻甲、乙兩單擺的速率相等答案解析圖112345由于兩擺線長度不同，在ta時(shí)刻離開平衡位置位移相等的位置，兩個(gè)單擺的擺角不相等，B錯(cuò)誤；因?yàn)榧椎臄[線短、擺幅大，所以甲上升的最大高度大于乙的

2、，在tb時(shí)刻，乙在平衡位置(最低處)，而甲在最高處，因此兩者的勢能差是最大的，C對.由于甲偏離平衡位置高度差大于乙的，所以甲經(jīng)過平衡位置時(shí)的速度大于乙的，所以D錯(cuò).123452.(多選)(人教版選修34P13“演示”改編)甲、乙兩位同學(xué)分別使用圖2a所示的同一套裝置觀察單擺做簡諧運(yùn)動時(shí)的振動圖象，已知二人實(shí)驗(yàn)時(shí)所用的單擺的擺長相同，落在木板上的細(xì)沙分別形成的曲線如圖b所示，下面關(guān)于兩圖線的說法中正確的是A.甲圖表示沙擺擺動的幅度較大，乙圖擺動的幅度較小B.甲圖表示沙擺擺動的周期較大，乙圖擺動的周期較小C.二人拉木板的速度不同，甲、乙木板的速度關(guān)系v甲2v乙D.二人拉木板的速度不同，甲、乙木板的

3、速度關(guān)系v乙2v甲模擬訓(xùn)練圖2答案解析12345解析解析由圖可知，甲的振動幅度較大，乙的幅度較小，故A正確；兩擺由于擺長相同，則由單擺的性質(zhì)可知，兩擺的周期相同，故B錯(cuò)誤；由圖可知，甲的時(shí)間為2T，乙的時(shí)間為4T，則由v 可知，二人拉木板的速度不同，甲、乙木板的速度關(guān)系為v甲2v乙，故C正確，D錯(cuò)誤.123453.(多選)(2017嘉興市3月模擬)如圖3甲所示，O是單擺的平衡位置，B、C是擺球所能到達(dá)的最遠(yuǎn)位置.此單擺振動圖象如圖乙所示，則A.單擺振幅是16 cmB.單擺擺長約為1 mC.擺球經(jīng)過O點(diǎn)加速度不為零D.擺幅減小，周期也減小答案12345圖34.(多選)(人教版選修34P21第4題

4、改編)如圖4所示是一個(gè)單擺的共振曲線，根據(jù)該共振曲線，下列說法正確的是A.根據(jù)該共振曲線可得到單擺的固有頻率B.當(dāng)驅(qū)動力頻率為f0時(shí)單擺發(fā)生共振C.當(dāng)驅(qū)動力的頻率增加時(shí)共振曲線峰值右移D.當(dāng)單擺的擺長變長后，共振曲線峰值右移圖4答案123455.(多選)(2017湖州市高二上期末)一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動，質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化規(guī)律如圖5所示，則從圖中可以看出A.質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的頻率為0.25 HzB.t3 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速度為零C.t3 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的加速度為零D.在12 s間，質(zhì)點(diǎn)的速度逐漸變大圖5解析解析由圖知，該質(zhì)點(diǎn)的周期為4 s，頻率為0.25 Hz，故A正確；t3 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置，加速度

5、為零，速度最大，故B錯(cuò)誤，C正確；在12 s間，質(zhì)點(diǎn)由平衡位置向最大位移處運(yùn)動，速度越來越小，故D錯(cuò)誤.答案解析12345規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)1.簡諧運(yùn)動的特征簡諧運(yùn)動的特征(1)受力特征：回復(fù)力滿足Fkx.(2)運(yùn)動特征：當(dāng)物體靠近平衡位置時(shí)，a、F、x都減小，v增大；當(dāng)物體遠(yuǎn)離平衡位置時(shí)，a、F、x都增大，v減小.(3)能量特征：對彈簧振子和單擺來說，振幅越大，能量越大，在振動過程中，動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒.(4)周期性特征：物體做簡諧運(yùn)動時(shí)，其位移、回復(fù)力、加速度、速度等矢量都隨時(shí)間做周期性的變化.(5)對稱性特征：速率、加速度等關(guān)于平衡位置對稱.2.振動圖象提供的信息振動圖象提供的

6、信息(1)由圖象可以看出質(zhì)點(diǎn)振動的振幅、周期.(2)可以確定某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移.(3)可以確定各時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的振動方向.(4)可以確定某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的回復(fù)力、加速度和速度的方向.(5)能夠比較不同時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度、加速度的大小.機(jī)械波和圖象考點(diǎn)二真題研究1.(多選)(2017浙江4月選考15)一列向右傳播的簡諧橫波，當(dāng)波傳到x2.0 m處的P點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，該時(shí)刻波形如圖6所示.t0.9 s時(shí)觀測到質(zhì)點(diǎn)P第三次到達(dá)波峰位置.下列說法正確的是A.波速為0.5 m/sB.經(jīng)1.4 s質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動的路程為70 cmC.t1.6 s時(shí)， x4.5 m處的質(zhì)點(diǎn)Q第三次 到達(dá)波谷D.與該波發(fā)生干涉的另一列簡諧

7、橫波的頻率一定為2.5 Hz答案解析1234567圖61.4 s相當(dāng)于3.5個(gè)周期，每個(gè)周期路程為20 cm，所以B正確.1234567要發(fā)生干涉現(xiàn)象，另外一列波的頻率一定與該波相同，即2.5 Hz，選項(xiàng)D正確.2.(多選)(2015浙江10月選考15)沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，振幅為5 cm，質(zhì)點(diǎn)A、 B的平衡位置離O點(diǎn)的距離分別為1.8 m和3.0 m.t0時(shí)的波形如圖7所示，t0.6 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)A恰好第二次到達(dá)波峰.下列說法正確的是A.波速為3 m/sB.頻率為2 HzC.質(zhì)點(diǎn)B在00.6 s內(nèi)路程為25 cmD.質(zhì)點(diǎn)B在t0.6 s沿y軸正方向運(yùn)動答案解析1234567圖7t0.6 s

8、時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B在平衡位置下方，沿y軸正方向運(yùn)動，D正確.12345673.(多選)(人教版選修34P28第1題)簡諧橫波某時(shí)刻的波形如圖8所示，P為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn).以下說法正確的是A.若波沿x軸正方向傳播，則質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻的速度沿 x軸正方向B.若波沿x軸正方向傳播，則質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻的加速度 沿y軸正方向C.再過半個(gè)周期時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的位移為負(fù)值D.經(jīng)過一個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為4a答案模擬訓(xùn)練1234567圖84.(多選)(2017浙江名校協(xié)作體模擬)如圖9所示是某繩波形成過程的示意圖，1、2、3、4為繩上的一系列等間距的質(zhì)點(diǎn)，繩處于水平方向.質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運(yùn)動，帶動2、3、4各

9、個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次上下振動，把振動從繩的左端傳到右端.t0時(shí)質(zhì)點(diǎn)1開始豎直向上運(yùn)動，經(jīng)過四分之一周期，質(zhì)點(diǎn)5開始運(yùn)動.下列判斷正確的是圖9A.質(zhì)點(diǎn)5開始振動時(shí)的運(yùn)動方向向上 B.t 時(shí)質(zhì)點(diǎn)6的加速度方向向上C.t 時(shí)質(zhì)點(diǎn)10的運(yùn)動方向向下 D.tT時(shí)質(zhì)點(diǎn)17開始運(yùn)動1234567答案解析tT時(shí)質(zhì)點(diǎn)17開始運(yùn)動，故D正確.12345675.(多選)(2017杭州市四校聯(lián)考)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，O為波源，如圖10所示是波源開始振動后0.1 s時(shí)的波形圖，則下列判斷正確的是A.這列波的周期為0.2 s，振幅為10 cmB.x3 m處質(zhì)點(diǎn)此時(shí)正沿y軸負(fù)向振動C.再經(jīng)過0.15 s，x2 m處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動

10、到(x8 m， y10 cm)位置D.再經(jīng)過0.2 s，x10 m處的質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波谷答案1234567圖106.(多選)(2017臺州市9月選考)如圖11所示，波源S在x0處產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡諧波，波速v400 m/s，已知t0.1 s時(shí)，波已傳播到x40 m處.在x400 m處，有一接收器A(圖中未標(biāo)出).則下列說法正確的是A.波源的起振方向向下B.x40 m處的質(zhì)點(diǎn)在t0.5 s時(shí)位移最大C.t1 s時(shí)接收器才能接收到此波D.若波源向x軸正方向運(yùn)動，則收到的波 的頻率比靜止時(shí)接收到的波的頻率大答案1234567圖117.(多選)如圖12為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波，實(shí)線為

11、t0時(shí)刻的波形圖，虛線為t0.6 s時(shí)的波形圖，波的周期T0.6 s，則A.波的周期為0.8 sB.在t0.9 s時(shí)，P點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動C.經(jīng)過0.4 s，P點(diǎn)經(jīng)過的路程為0.4 mD.在t0.5 s時(shí)，Q點(diǎn)到達(dá)波峰位置1234567答案解析圖12由于波沿x軸負(fù)方向傳播，故t0時(shí)刻P點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，而周期T0.8 s，故t0.8 s時(shí)P點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，1.0 s時(shí)P點(diǎn)到達(dá)波谷，故0.9 s時(shí)P點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，故B錯(cuò)誤.在一個(gè)周期內(nèi)P點(diǎn)完成一個(gè)全振動，即其運(yùn)動路程為4A，而0.4 s T，故P點(diǎn)的運(yùn)動路程為2A0.4 m，C正確.1234567由題意可知波長8 m，則波速v 10

12、m/s，在t0時(shí)刻Q點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x05 m.由于波沿x軸負(fù)方向運(yùn)動，故在t0.5 s的時(shí)間內(nèi)波沿x軸負(fù)方向傳播的距離為xvt100.5 m5 m，故在t0.5 s時(shí)，Q點(diǎn)振動情況和t0時(shí)刻距離坐標(biāo)原點(diǎn)10 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動情況相同，而t0時(shí)刻距離坐標(biāo)原點(diǎn)10 m處的質(zhì)點(diǎn)在波峰，故在t0.5 s時(shí)，Q點(diǎn)到達(dá)波峰位置.故D正確.故選A、C、D.1234567規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)1.波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動方向的互判方法波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動方向的互判方法(1)“上下坡法”(2)“同側(cè)法”(3)“微平移法”2.波的圖象特點(diǎn)波的圖象特點(diǎn)(1)質(zhì)點(diǎn)振動nT(波傳播n)時(shí)，波形不變.(2)在波的傳播方向上，

13、 當(dāng)兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的距離為n(n1， 2， 3)時(shí)， 它們的振動步調(diào)總相同； 當(dāng)兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為(2n1) (n0， 1， 2， 3)時(shí)，它們的振動步調(diào)總相反.(3)波源的起振方向決定了它后面的質(zhì)點(diǎn)的起振方向，各質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源的起振方向相同.機(jī)械振動和機(jī)械波的綜合問題考點(diǎn)三命題預(yù)測1.(多選)圖13甲為一列簡諧橫波在t0.10 s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置在x1.0 m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置在x4.0 m處的質(zhì)點(diǎn)；圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖象.下列說法正確的是A.在t0.10 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q向y軸正方向運(yùn)動B.在t0.25 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的加速度方向與y軸正方向相同C.從t0.10 s到t

14、0.25 s，該波沿x軸負(fù)方向傳播了6 mD.從t0.10 s到t0.25 s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為30 cm12345答案解析圖1312345解析解析由Q點(diǎn)的振動圖象可知，t0.10 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q向y軸負(fù)方向振動，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由波動圖象可知，波向左傳播，t0.10 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P向上振動，再經(jīng)過0.15 s，即t0.25 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P振動到x軸的下方，加速度沿y軸正方向，選項(xiàng)B正確；由于在t0.10 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P既不在波峰、波谷，也不在平衡位置，因此在 T的時(shí)間內(nèi)通過的路程不等于3A30 cm，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.2.(多選)(人教版選修34P28第2題改編)一列橫波某時(shí)刻的波形如圖14甲所示，圖乙表示介質(zhì)

15、中某質(zhì)點(diǎn)此后一段時(shí)間內(nèi)的振動圖象，下列說法正確的是A.若波沿x軸正方向傳播，圖乙為L點(diǎn)的振動圖象B.若波沿x軸正方向傳播，圖乙為M點(diǎn)的振動圖象C.若波沿x軸負(fù)方向傳播，圖乙為L點(diǎn)的振動圖象D.若波沿x軸負(fù)方向傳播，圖乙為N點(diǎn)的振動圖象模擬訓(xùn)練圖14答案123453.(多選)(人教版選修34P12“問題與練習(xí)”第2題改編)下列四幅圖中關(guān)于機(jī)械振動和機(jī)械波的說法正確的是A.粗糙斜面上的金屬球M在彈簧的作用下運(yùn)動，該運(yùn)動是簡諧運(yùn)動B.單擺的擺長為l，擺球的質(zhì)量為m、位移為x，此時(shí)回復(fù)力為FC.質(zhì)點(diǎn)A、C平衡位置之間的距離就是簡諧波的一個(gè)波長D.實(shí)線為某時(shí)刻的波形圖，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)M向下運(yùn)動，經(jīng)極短時(shí)間后波

16、形圖 如虛線所示12345答案解析解析解析在粗糙斜面上金屬球運(yùn)動過程中，要不斷克服摩擦力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能減小，金屬球最終靜止，所以該運(yùn)動不是簡諧運(yùn)動，故A錯(cuò)誤.相鄰波峰或波谷之間的距離等于一個(gè)波長，而選項(xiàng)中質(zhì)點(diǎn)A、C的平衡位置之間的距離只是簡諧波的半個(gè)波長，故C錯(cuò)誤.據(jù)質(zhì)點(diǎn)振動方向和傳播方向的關(guān)系上下坡法，根據(jù)質(zhì)點(diǎn)M向下運(yùn)動可知，波正向x軸正方向傳播，經(jīng)很短時(shí)間，波形圖如虛線所示，故D正確.123454.(多選)(2017寧波市3月模擬)圖15甲為一列簡諧橫波在t0.10 s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置為x1 m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x4 m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖象，則A.t0.10

17、 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的速度方 向向上B.該波沿x軸負(fù)方向傳播，傳播 速度為40 m/sC.再經(jīng)過0.10 s，質(zhì)點(diǎn)Q沿波的傳播方向移動4 mD.t0.25 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的位移是5 cm12345答案圖15123455.(多選)(2017溫州市九校高三上學(xué)期期末)一列簡諧橫波，在t0.6 s時(shí)刻波的圖象如圖16甲所示，波上A質(zhì)點(diǎn)的振動圖象如圖乙所示， 則以下說法正確的是A.這列波沿x軸正方向傳播B.從t0.6 s開始，質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)Q晚0.4 s回到平衡位置C.從t0.6 s開始，緊接著的t0.6 s時(shí)間內(nèi)，A質(zhì)點(diǎn)通過的路程是10 mD.若傳播過程中遇到一個(gè)尺寸為10 m的障礙物，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象圖

18、16答案解析12345解析解析由乙圖讀出t0.6 s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A的速度方向?yàn)檠貀軸負(fù)方向，由甲圖判斷出波的傳播方向?yàn)檠豿軸正方向.故A正確；圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P沿y軸正方向，質(zhì)點(diǎn)Q沿y軸負(fù)方向，所以質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)Q早0.4 s回到平衡位置，故B錯(cuò)誤；t0.6 s0.5T，所以從t0.6 s開始，緊接著的t0.6 s時(shí)間內(nèi)，P質(zhì)點(diǎn)通過的路程是4 m，不是10 m，故C錯(cuò)誤.由于該波的波長為20 m，則若該波在傳播過程中遇到一個(gè)尺寸為10 m的障礙物時(shí)，能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，故D正確.規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)“一分、一看、二找一分、一看、二找”巧解波的圖象與振動圖象綜合類問題巧解波的圖象與振動圖象綜合類問題1.分清振動圖象與波的圖象.只要看清橫坐標(biāo)即可，橫坐標(biāo)為x則為波的圖象，橫坐標(biāo)為t則為振動圖象.2.看清橫、縱坐標(biāo)的單位.尤其要注意單位前的數(shù)量級.3.找準(zhǔn)波的圖象對應(yīng)的時(shí)刻.4.找準(zhǔn)振動圖象對應(yīng)的質(zhì)點(diǎn).