1、一、选择题1做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2，则单摆振动的()A频率、振幅都不变B频率、振幅都改变C频率不变，振幅改变 D频率改变，振幅不变【解析】本题考查对单摆的周期公式、简谐运动的频率、振幅等概念的理解摆球经过平衡位置的速度减小，说明振幅减小了由单摆的周期公式T2 可知，单摆的周期和频率与质量、振幅无关，所以质量增加、振幅减小、频率不变C正确【答案】C图41122(2011重庆高考)介质中坐标原点O处的波源在t0时刻开始振动，产生的简谐波沿x轴正向传播，t0时刻传到L处，波形如图4112所示下列能描述x0处质点振动的图象是()【
2、解析】因波沿x轴正向传播，由“上下坡法”可知tt0时L处的质点振动方向向下，可知x0处的质点起振方向向下，故A、B两项均错；还可判断t0时刻x0处的质点振动方向也向下，故C项正确，D项错误【答案】C3(2012天津高考)图4113沿x轴正向传播的一列简谐横波在t0时刻的波形如图4113所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40 m/s，则t s时()A质点M对平衡位置的位移一定为负值B质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C质点M的加速度方向与速度方向一定相同D质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反【解析】由波形图及传播方向可知，t0时质点M的振动方向向上，由T s s知t s
3、，质点M经过后处在从正向最大位移回到平衡位置的过程中，所以对平衡位置的位移方向为正，速度方向为负，加速度方向为负，所以A、B错误，C、D正确【答案】CD4某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为xAsin t，则质点()A第1 s末与第3 s末的位移相同B第1 s末与第3 s末的速度相同C3 s末与5 s末的位移相同D3 s末与5 s末的速度相同【解析】由关系式可知 rad/s，T8 s，将t1 s和t3 s代入关系式中求得两时刻位移相同，A正确；画出对应的xt图象如图所示，由图象可以看出，第1 s末和第3 s末的速度方向不同，B错误；仍由图象可知，3 s末与5 s末的位移大小相同，方向相
4、反，而速度是大小相同，方向也相同，故C错误，D正确【答案】AD图41145一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t0时刻的波形如图4114所示，此时平衡位置位于x3 m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa2.5 m，xb5.5 m，则()A当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷B. tT/4时，a质点正在向y轴负方向运动C. t3T/4时，b质点正在向y轴负方向运动D在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同【解析】由于xab3 m，因此a点在波峰时，b在平衡位置，A错且a、b两质点的位移和速度不可能相同，D错，波沿x轴负向传播，tT/4时，x2 m的质点在平衡位置向y轴正向
5、运动，x3 m的质点在正最大位移处，故a点此时向y轴正向运动，故B错同理t3T/4时，x5 m的质点在正最大位移处，而x6 m的质点在平衡位置，故此时b点向下运动，C正确【答案】C图41156一列简谐横波沿直线ab向右传播，a、b两点之间沿传播方向的距离为2 m，a、b两点的振动情况如图4115所示，下列说法中正确的是()A波速可能大于 m/sB波速可能等于 m/sC波速可能等于 m/sD波速可能等于8 m/s【解析】由图知，周期T4 s，a、b两点之间的距离为s，波速vm/s(n0、1、2、3、)，故只有B正确【答案】B图41167如图4116所示，在平面xOy内有一沿x轴正方向传播的简谐横
6、波，波速为3.0 m/s，频率为2.5 Hz，A、B两点位于x轴上，相距0.90 m分别以A、B为平衡位置的两个质元在振动过程中，取A点的质元位于波峰时t0，对于B点的质元来说()At0时，加速度最大Bt0.1 s时，速度为零Ct0.2 s时，速度方向沿y轴负方向Dt0.3 s时，位于波谷【解析】根据vf，1.2 m，则xAB0.90 m.根据T，T0.4 s，则t0时，B点质元在平衡位置，A错误，t0.1 s时，B点在波谷，速度为零，B正确t0.2 s时，B点质元回到平衡位置，但速度沿y轴正方向，C错误t0.3 s时，B点质元位于波峰，D错误【答案】B图41178一列简谐横波沿直线传播，在某
7、一时刻的波形图如图4117所示质点A的位置与坐标原点相距0.5 m，此时质点A沿y轴正方向运动，再经过0.02 s质点A第一次达到最大位移，由此可见()A这列波波长是4 mB这列波频率是50 HzC这列波波速是25 m/sD这列波的传播方向是沿x轴的负方向【解析】由yx图象，2 m，A错误由题意T0.02 s40.08 s，f，故f12.5 Hz，B错误再根据vf212.5 m/s25 m/s，C正确再根据此时质点A沿y轴正方向运动，可知波沿x轴负方向传播，D正确【答案】CD9一简谐横波以4 m/s的波速沿x轴正方向传播已知t0时的波形如图4118所示，则()图4118A波的周期为1 sBx0
8、处的质点在t0时向y轴负方向运动Cx0处的质点在t s时速度为0Dx0处的质点在t s时速度值最大【解析】由图知，波长为4 m，T1 s，A项对；波向右传播，x0处的质点处于上坡，应该向下振动，B项对；再过四分之一周期，x0处质点过了平衡位置向y轴负方向运动，则速度不为零，也不是最大，C、D两项错【答案】AB二、非选择题图411910波源S1和S2振动方向相同，频率均为4 Hz，分别置于均匀介质中x轴上的O、A两点处，OA2 m，如图4119所示两波源产生的简谐横波沿x轴相向传播，波速为4 m/s.已知两波源振动的初始相位相同求：(1)简谐横波的波长；(2)OA间合振动振幅最小的点的位置【解析
9、】(1)设简谐横波波长为，频率为，波长为v，则代入已知数据得1 m(2)以O为坐标原点，设P为OA间的任意一点，其坐标为x，则两波源到P点的波程差l为lx(2x)，0x2其中x、l以m为单位合振动振幅最小的点的位置满足l(k)，k为整数联立式，得x0.25 m,0.75 m,1.25 m,1.75 m.【答案】(1)1 m(2)0.25 m,0.75 m,1.25 m,1.75 m图412011如图4120所示，将质量为mA100 g的平台A连接在劲度系数k200 N/m的弹簧上端，弹簧下端固定在地上，形成竖直方向的弹簧振子在A的上方放置mBmA的物块B，使A、B一起上下振动，弹簧原长l05
10、cm，A的厚度可忽略不计，g取10 m/s2.求：(1)当系统做小振幅简谐运动时，A的平衡位置离地面C的高度；(2)若A、B一起做简谐运动，其振幅为0.5 cm，则B对A的最大压力是多少？(3)为了使B在振动中始终与A接触，振幅不能超过多少？【解析】(1)振幅很小时，A、B不会分离，将A和B整体看做振子，当它们处于平衡位置时，根据平衡条件有kx0(mAmB)g解得x00.01 m1 cm平衡位置距地面高度为hl0x04 cm.(2)当A、B运动到最低点时，有向上的最大加速度，此时A、B之间的作用力最大设振幅为A，则最大加速度为am5 m/s2取B为研究对象，有FNmBgmBam1.5 N由牛顿第三定律知，B对A的最大压力为1.5 N.(3)为使B在振动过程中始终与A接触，在最高点时相互作用力应满足FN0.取B为研究对象有mBgFNmBa，当FN0时，B振动的加速度达到最大值，且最大值amg10 m/s2，方向竖直向下因amAamBg，A、B仅受重力作用，此刻弹簧的弹力为零，弹簧处于原长，Ax01 cm，即振幅不能超过1 cm.【答案】(1)4 cm(2)1.5 N(3)1 cm高考资源网w。w-w*k&s%5￥u高考资源网w。w-w*k&s%5￥u