“機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波”單元檢測(cè)題

一#65380;選擇題

1.圖1表示產(chǎn)生機(jī)械波的波源O做勻速運(yùn)動(dòng)的情況，圖中的圓表示波峰，下列說(shuō)法中正確的是:()

A.該圖表示的是衍射現(xiàn)象#65377;

B.該圖表示的是多普勒效應(yīng)#65377;

C.該圖表示的情況顯示波源正在向著A點(diǎn)方向移動(dòng)#65377;

D.觀察者在圖中的A點(diǎn)接收到的機(jī)械波頻率最低#65377;

2.細(xì)長(zhǎng)輕繩的下端拴一小球構(gòu)成單擺(圖2)，在懸點(diǎn)正下方12 擺長(zhǎng)處有一個(gè)能擋住擺線(xiàn)的釘子A#65377;現(xiàn)將單擺向左方拉開(kāi)一小角度后無(wú)初速釋放，對(duì)于其后的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是:()

A.擺球往返一次的周期比無(wú)釘子的單擺周期小#65377;

B.擺球在左#65380;右兩側(cè)上升的最大高度一樣#65377;

C.擺球在平衡位置左#65380;右兩側(cè)走過(guò)的最大弧長(zhǎng)相等#65377;

D.擺線(xiàn)在平衡位置右側(cè)的最大擺角是左側(cè)的2倍#65377;

3.一列簡(jiǎn)諧橫波沿X軸傳播，其波長(zhǎng)為λ#65377;圖3中P1#65380;P2是X軸上的兩質(zhì)點(diǎn)，相距ΔX，則:()

A#65380;若某時(shí)刻P1#65380;P2對(duì)平衡位置的位移大小相等#65380;方向相同，則ΔX一定是λ的整數(shù)倍#65377;

B#65380;若某時(shí)刻P1#65380;P2的速度大小相等#65380;方向相反，則ΔX一定是λ2 的奇數(shù)倍#65377;

C#65380;若ΔX=λ，則P1#65380;P2在每一時(shí)刻都具有相同的速度#65377;

D#65380;若ΔX=λ2，則P1#65380;P2在每一時(shí)刻都具有相同的動(dòng)能#65377;

4.設(shè)地球半徑為R1#65380;質(zhì)量為M1;月球半徑為R2#65380;質(zhì)量為M2#65377;一單擺在地球上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，每分鐘振動(dòng)N次;現(xiàn)將它放到月球上，則該單擺在月球上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，每分鐘振動(dòng)的次數(shù)應(yīng)為:()

A.NR1R2M2M1

B.NR2R1M1M2

C.NR1R2M1M2

D.NR2R1M2M1

5.從入口S處送入某一頻率的聲音，通過(guò)左右兩條管道路徑SAT和SBT將聲音傳到了出口T處，并可以從T處監(jiān)聽(tīng)聲音，右側(cè)的B管可以拉出或推入以改變B管的長(zhǎng)度#65377;開(kāi)始時(shí)左右兩側(cè)管道關(guān)于S#65380;T對(duì)稱(chēng)，從S處送入某一頻率的聲音后，將B管逐漸拉出，當(dāng)拉出的長(zhǎng)度為L(zhǎng)時(shí)，第一次聽(tīng)到最小的聲音，設(shè)聲速為V，則該聲音的頻率為:()

A.V8LB.V4L

C.V2LD.VL

6.如圖5所示，a#65380;b#65380;c三點(diǎn)是某一時(shí)刻簡(jiǎn)諧波圖像上的一條與X軸平行直線(xiàn)上的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，下列關(guān)于這三個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況的說(shuō)法中正確的是:()

A.在該時(shí)刻這三個(gè)質(zhì)點(diǎn)具有相同的速度和加速度#65377;

B.這三個(gè)質(zhì)點(diǎn)在任何時(shí)刻的速率都相同#65377;

C.經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，這三個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移一定相同#65377;

D.這三個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況始終相同#65377;

7.甲#65380;乙兩列平面波是振幅相同的相干波，甲波沿X軸正方向傳播，乙波沿Y軸正方向傳播，圖6中實(shí)線(xiàn)表示某一時(shí)刻波峰的位置，虛線(xiàn)表示波谷的位置，對(duì)于圖中a#65380;b#65380;c#65380;d四點(diǎn)的振動(dòng)情況，正確的判斷是:()

A.a#65380;b點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，c#65380;d點(diǎn)振動(dòng)減弱#65377;

B.a#65380;c點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，b#65380;d點(diǎn)振動(dòng)減弱#65377;

C.a#65380;d點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，b#65380;c點(diǎn)振動(dòng)減弱#65377;

D.a#65380;b#65380;c#65380;d的振動(dòng)都加強(qiáng)#65377;

8.質(zhì)量為m的物體A和質(zhì)量為M的物體B用細(xì)線(xiàn)捆在一起時(shí)(細(xì)線(xiàn)始終保持水平)，B 與豎直懸掛的輕彈簧相連，兩者一起在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在振動(dòng)過(guò)程中兩物塊的接觸面總在豎直平面內(nèi).設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，當(dāng)物塊組通過(guò)平衡位置時(shí)，A#65380;B之間的靜摩擦力大小為f0，當(dāng)它們向下運(yùn)動(dòng)離開(kāi)平衡位置的位移為X時(shí)，A#65380;B 之間的靜摩擦力大小為fX，則:()

A.f0=0#65377;

B.f0=(M-m)g#65377;

C.fX=mg+mM+m kX#65377;

D.fX= mM+m kX -mg#65377;

9.一列沿X軸方向傳播的簡(jiǎn)諧波，波速V=8m/s，圖8中實(shí)線(xiàn)和虛線(xiàn)分別表示前后兩時(shí)刻t1和t2的波形，下列說(shuō)法中正確的是:()

A.若質(zhì)點(diǎn)a的速度正在增加，則這列波沿X軸正向傳播#65377;

B.若質(zhì)點(diǎn)a的加速度正在增加，則這列波沿X軸正向傳播#65377;

C.若Δt=t2-t1=1.375s，則這列波沿X軸正向傳播#65377;

D.若在Δt=t2-t1時(shí)間內(nèi)，b質(zhì)點(diǎn)通過(guò)10cm的路程 ，則這列波沿X軸正向傳播#65377;

10#65380;一彈簧振子沿X軸振動(dòng)，振幅為4cm，振子的平衡位置位于X軸上的O點(diǎn)，圖9中的a#65380;b#65380;c#65380;d為四個(gè)不同的振動(dòng)狀態(tài):黑點(diǎn)表示振子的位置，黑點(diǎn)上的箭頭表示運(yùn)動(dòng)方向，圖給出的①②③④四條振動(dòng)圖線(xiàn)，可用于表示振子的振動(dòng)圖象，則:()

A.若規(guī)定狀態(tài)a時(shí)t=0，則圖像為①#65377;

B.若規(guī)定狀態(tài)b時(shí)t=0，則圖像為②#65377;

C.規(guī)定狀態(tài)c時(shí)t=0，則圖像為③#65377;

D.若規(guī)定狀態(tài)d時(shí)t=0，則圖像為④#65377;

11.圖10為演示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像的沙擺裝置，使長(zhǎng)木板沿直線(xiàn)OO′做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，擺動(dòng)著的漏斗中漏出的砂在木板上顯示的曲線(xiàn)如右圖所示，圖中A#65380;B#65380;C#65380;D均為OO′軸上的點(diǎn)，測(cè)得AB=S1，BC=S2，擺長(zhǎng)L可視作不變，擺角小于10°，則木板的加速度大小約為:()

A.(S2-S1)g4π2L#65377;

B.(S2-S1)gπ2L#65377;

C.4(S2-S1)g9π2L#65377;

D.(S2+S1)g2π2L#65377;

12.如圖11所示，波源S1在繩的左端發(fā)出頻率為f1#65380;振幅為A1的半個(gè)波形a;同時(shí)另一波源S2在繩的右端發(fā)出頻率為f2#65380;振幅為A2的半個(gè)波形b(f1

A.這兩列波將同時(shí)到達(dá)P點(diǎn)#65377;

B.這兩列波在P點(diǎn)疊加時(shí)P點(diǎn)的位移最大可達(dá)A1+A2#65377;

C.a的波峰到達(dá)S2時(shí)，b的波峰還沒(méi)有到達(dá)S1#65377;

D.這兩列波相遇時(shí)，繩上位移可達(dá)A1+A2的點(diǎn)只有一個(gè)，此點(diǎn)在P點(diǎn)的左側(cè)#65377;

二#65380;填空題:

13.從A點(diǎn)發(fā)出頻率為50Hz的聲波，以330m/s的速度向B點(diǎn)傳播，A#65380;B兩點(diǎn)間的距離等于這列聲波波長(zhǎng)λ的n倍;當(dāng)溫度升高Δt=20℃時(shí)重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在AB距離上的波數(shù)是(n-2)個(gè).已知溫度每升高1℃時(shí)聲速增加0.5m/s，則A#65380;B兩點(diǎn)間的距離為m#65377;

14.如圖12所示，在均勻介質(zhì)中，各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置在同一直線(xiàn)上，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間的距離為a，振動(dòng)由質(zhì)點(diǎn)1向右傳播，質(zhì)點(diǎn)1開(kāi)始振動(dòng)的速度方向豎直向上，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，前13個(gè)質(zhì)點(diǎn)第一次形成圖示的波形，則該波的周期為波長(zhǎng)為#65377;

15.某同學(xué)采用雙線(xiàn)擺和光電計(jì)數(shù)器測(cè)量重力加速度，已知兩根懸線(xiàn)的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)0，兩懸點(diǎn)間的距離為S，金屬小球的半徑為r，AB為光電計(jì)數(shù)器.現(xiàn)將小球垂直于紙面向外拉動(dòng)，使懸線(xiàn)偏離豎直方向一個(gè)較小的角度并由靜止釋放，同時(shí)啟動(dòng)光電計(jì)數(shù)器，當(dāng)小球第一次經(jīng)過(guò)圖13中虛線(xiàn)(光束)的位置O時(shí)，由A射向B的光束被擋住，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)一次，顯示為“1”，同時(shí)由零開(kāi)始計(jì)時(shí);而后每當(dāng)小球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)，計(jì)數(shù)器都要計(jì)數(shù)一次#65377;當(dāng)計(jì)數(shù)器顯示的計(jì)數(shù)次數(shù)為n次時(shí)，計(jì)時(shí)時(shí)間為t，由此可知雙線(xiàn)擺的振動(dòng)周期T為，計(jì)算重力加速度g時(shí)，雙線(xiàn)擺的等效擺長(zhǎng)L為;最后依據(jù)公式g=，代入周期T和等效擺長(zhǎng)L的值，即可求出重力加速度#65377;

16.圖14所示為某一單擺的振動(dòng)曲線(xiàn)，根據(jù)圖像可以計(jì)算出此單擺的擺長(zhǎng)約為m，共振時(shí)此單擺的振幅約為m，在發(fā)生共振時(shí)擺球的最大加速度約為m/s2，最大速度約為m/s#65377;

17.設(shè)想可用圖15所示的彈簧振子來(lái)測(cè)量物體的質(zhì)量:P是質(zhì)量為M的帶有固定裝置的標(biāo)準(zhǔn)金屬塊，若P與AB的接觸面可視為光滑的水平面，k為輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)，該彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T=2mk0 ，其中m為振子的質(zhì)量，k0為與輕質(zhì)彈簧勁度系數(shù)有關(guān)的常數(shù).現(xiàn)測(cè)得僅有P時(shí)，振子的振動(dòng)周期為T(mén)1;將待測(cè)物體Q固定在P上之后，振子的振動(dòng)周期為T(mén)2，則待測(cè)物體的質(zhì)量為M′=，這種測(cè)量物體質(zhì)量方法的優(yōu)點(diǎn)是#65377;

三#65380;實(shí)驗(yàn)題:

18#65380;在“用單擺測(cè)定重力加速度”實(shí)驗(yàn)中:

①使用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)擺球直徑，(圖16)其讀數(shù)是cm#65377;

②甲同學(xué)對(duì)不同擺長(zhǎng)的單擺測(cè)定其周期后，作出T2—L圖線(xiàn)如圖17所示，求出該圖線(xiàn)的斜率為k，則g=#65377;

③乙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中誤將單擺在t時(shí)間內(nèi)的N次全振動(dòng)記錄為(N-1)次，他測(cè)出的重力加速度值與準(zhǔn)確值相比較將(填偏大#65380;偏小或不變)#65377;

④丙同學(xué)的刻度尺只有15cm，不宜用來(lái)直接測(cè)量擺線(xiàn)的長(zhǎng)度，于是他做了兩個(gè)擺長(zhǎng)不等的單擺，用這把刻度尺量出了兩擺的擺長(zhǎng)之差為a(a<15cm)，分別測(cè)出擺長(zhǎng)較長(zhǎng)的擺的周期為T(mén)1，擺長(zhǎng)較短的擺的周期為T(mén)2，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=#65377;

四#65380;計(jì)算題:

19.圖18為用頻閃照像的方法拍到的一個(gè)水平放置的彈簧振子的振動(dòng)情況，甲圖是振子靜止在平衡位置時(shí)的照片，乙圖是振子被拉伸到左側(cè)距平衡位置20mm處，放手后振子向右運(yùn)動(dòng)14 周期內(nèi)的頻閃照片，已知頻閃的頻率為10Hz，求:

①相鄰兩次閃光的時(shí)間間隔t0#65377;

②彈簧振子的振動(dòng)周期T#65377;

③若振子的質(zhì)量為200g，彈簧的勁度系數(shù)為50N/m，則振子的最大加速度是多少?

20.A#65380;B兩點(diǎn)相距6m，A處有一個(gè)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振源#65377;當(dāng)空間充有某種介質(zhì)時(shí)，A點(diǎn)的振動(dòng)要經(jīng)過(guò)0.5s傳到B點(diǎn)，此后A#65380;B兩點(diǎn)的振動(dòng)情況始終相反;當(dāng)空間充有另一種介質(zhì)時(shí)，A點(diǎn)的振動(dòng)要經(jīng)過(guò)0.6s傳到B點(diǎn)，此后A#65380;B兩點(diǎn)的振動(dòng)情況始終相同;求這個(gè)振源做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的最小頻率#65377;

21.將一“力傳感器”連接到計(jì)算機(jī)上就可以測(cè)量快速變化的力#65377;圖19—甲表示小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))沿固定的光滑半球內(nèi)壁在豎直面的A#65380;A′之間來(lái)回滑動(dòng)，A#65380;A′點(diǎn)與O點(diǎn)連線(xiàn)和豎直方向的夾角相等且均為θ(θ<10°);圖19—乙表示滑塊對(duì)器壁的壓力F的大小隨時(shí)間t變化的曲線(xiàn)，且圖中t=0時(shí)刻為滑塊從A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻.根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中(包括圖中)所提供的信息，求小滑塊的質(zhì)量#65380;容器的半徑及滑動(dòng)過(guò)程中的守恒量#65377;(g=10m/s2)

22.一列簡(jiǎn)諧橫波以V=24m/s的速度沿水平方向向右傳播，該橫波在t1#65380;t2兩時(shí)刻的波形如圖20所示，以T表示質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期，若5T

《機(jī)械振動(dòng)#65380;機(jī)械波》檢測(cè)題參考答案

1.BC 2.AB 3.CD 4.A 5.B 6.C

7.B 8.C 9.BC 10.AD 11.B 12.AD

13.448.8 14.t2 ，8a

15.2tn-1 ，L02-S24 +r，4π2LT2

16.1m，8cm，0.8m/s2，0.25m/s

17.M·T22-T12T12 ，可以在完全失重的情況下對(duì)質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量

18.2.420cm，4π2k ，偏小，4π2a T12-T22

19.0.1s，1.2s，5.0m/s2

20.5Hz，由V=St 可知，在某種介質(zhì)中V1=12m/s，A#65380;B兩點(diǎn)為反相點(diǎn)，S=(2n-1)·λ12;在另一種介質(zhì)中V2=10m/s，A#65380;B兩點(diǎn)為同相點(diǎn)，S=m·λ2，由于頻率不變，因此在等式m=3(2n-1)5 中，m=3，n=3是最小的一組整數(shù)解，即fmin=5Hz

21.m=0.05kg，R=0.1m，滑塊機(jī)械能E=12 mV2=5×104J#65377;滑塊(槽擺)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期t=π5 s;其擺長(zhǎng)R=gT24π2 =0.1m#65377;在最高點(diǎn)A(或A′)，F(xiàn)min=mgcosθ=0.495N;從A到

B滑塊機(jī)械能守恒:12 mV2=mgR(1-cosθ)，∴在最低點(diǎn)B，F(xiàn)max=mg+mV2R =mg(3-2cosθ)=0.510N

22.T=0.25s，根據(jù)波的傳播距離與波速#65380;傳播時(shí)間的關(guān)系可知:5T+Δt=3124s①，將5T<3124s<6T寫(xiě)成3531T<724s<4231T的形式后可以看出，波向右傳播7m的時(shí)間應(yīng)大于T而小于2T，再把T+Δt=724s②，與①聯(lián)立后，便可解得T=0.25s#65377;

注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文