14.
(06重庆理综18)如图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形.
当R点在t=0时的振动状态传到S点时,PR范围内(含P、R)有一些质点正在
向y轴负方向运动,这些质点的x坐标取值范围是 ( )
A.2 cm≤x≤4 cm B.2 cm<x<4cm C.2 cm≤x<3 cm D.2 cm<x≤3 cm?
答案 C
解析 当R点在t=0时的运动状态传到S点时,其波形为右图所示.由图可判断正在
向y轴负方向运动的质点应在1 cm<x<3 cm和5 cm<x<7 cm,符题意的选项应为C.
13.(06上海10)在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的
9个质点,相邻两质点的距离均为L,如图(a)所示,一列横波
沿该直线向右传播,t=0时到达质点1,质点1开始向下运动,
经过时间Δt第一次出现如图(b)所示的波形.则该波的 ( )
A.周期为Δt,波长为8L B.周期为
Δt,波长为8L
? C.周期为
Δt,波速为12L/Δt D.周期为Δt,波速为8L/Δt
答案 BC
解析 由图(b)可看出,该波波长λ=8L,质点9此时向上运动,这说明在Δt时间内,波传播的距离大于一个波长,因质点1开始振动的方向向下,故波传播到质点9时,质点9起振的方向应向下,而图(b)中质点9向上振动,这说明质点9已振动了
,故Δt=
+T,T=
Δt,机械波传播的速度为v=
=
=
,由此可知B、C选项正确.
12.![]()
(06全国卷Ⅰ19)一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子,如右图所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动.匀速转动把手时,曲杆给弹簧振子以驱动力,使振子做受迫振动.把手匀速转动的周期就是驱动力的周期,改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期.若保持把手不动,给砝码一向下的初速度,砝码便做简谐运动,振动图线如图(1)所示.当把手以某一速度匀速转动,受迫振动达到稳定时,砝码的振动图线如图(2)所示.若用T0表示弹簧振子的固有周期,T表示驱动力的周期,Y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅,则( )
A.由图线可知T0=4 s
? B.由图线可知T0=8 s
? C.当T在4 s附近时,Y显著增大;当T比4 s小得多或大得多时,Y很小
? D.当T在8 s附近时,Y显著增大;当T比8 s小得多或大得多时,Y很小
答案 AC
解析 图1是弹簧振子未加驱动力时的周期,故由图线读出的周期为其振动的固有周期,即T0=4 s,图2是弹簧振子在驱动力作用下的振动图线,做受迫振动的物体,其振动的周期等于驱动力的周期,即T=8 s.当受迫振动的周期与驱动力的周期相同时,其振幅最大;当周期差别越大,其运动振幅越小.由以上分析可知正确选项为A、C.
11.(06广东6)铺设铁轨时,每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙,匀速运行列车经过轨端接缝处时,车轮就会受到一次冲击.由于每一根钢轨长度相等,所以这个冲击力是周期性的,列车受到周期性的冲击做受迫振动.普通钢轨长为12.6 m,列车固有振动周期为0.315 s.下列说法正确的是 ( )
?A.列车的危险速率为40 m/s
?B.列车过桥需要减速,是为了防止列车发生共振现象
?C.列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的
?D.增加钢轨的长度有利于列车高速运行
答案 AD?
解析 列车在钢轨上运动时,受钢轨对它的冲击力作用做受迫振动,当列车固有振动频率等于钢轨对它的冲击力的频率时,列车振动的振幅最大,因v=
=
=40
m/s,故A正确;列车过桥做减速运动,是为了使驱动力频率远小于桥梁固有频率,防止发生共振现象,而不是列车发生共振现象,B错,C错;增加钢轨长度有利于列车高速运行,D对.
10.
(06北京理综17)某同学看到一只鸟落在树枝上的P处,树枝在10 s内上下
振动了6次.鸟飞走后,他把50 g的砝码挂在P处,发现树枝在10 s内上下振
动了12次,将50 g的砝码换成500 g的砝码后,他发现树枝在15 s 内上下振
动了6次.你估计鸟的质量最接近 ( )
? A.50 g B.200 g C.500 g D.550 g?
答案 B
解析 鸟在树枝上时,树枝振动的周期为T0=1.7 s, g的砝码时,树枝振动的周期T2=2.5 s,由于T1<T0<T2,所以鸟的质量m应满足挂上50 g的砝码时,树枝振动的周期为T1=0.83 s,挂上500:50 g<m<500 g,故正确选项B.
9.(06天津理综17)一单摆做小角度摆动,其振动图象如图所示,以下说法正确
的是 ( )
A.t1时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最小
B.t2时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最小
C.t3时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最大
D.t4时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最大
答案 D
解析 由振动图线可看出,t1时刻和t0时刻,小球偏离平衡位置的位移最大,此时其速度为零,悬线对它的拉力最小,故A、C错;t2和t4时刻,小球位于平衡位置,其速度最大,悬线的拉力最大,故B错,D对.
8.(07四川理综20)图甲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象.从该时刻起 ( )
A.经过0.35 s时,质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离
B.经过0.25 s时,质点Q的加速度大于质点P的加速度
C.经过0.15 s,波沿x轴的正方向传播了3 m?
D.经过0.1 s时,质点Q的运动方向沿y轴正方向
答案 AC
解析 由振动图象可判定t=0时刻质点P向下振动,则机械波向右传播.经0.35 s,即经1
T时,P点在波峰,故Q距平衡位置的距离小于P到平衡位置的距离,A对;经0.25 s,即经1
T时,P在波谷,Q的加速度小于P的加速度,B错;波速v=
=
m/s=20 m/s,所以经0.15 s波沿x轴的正方向传播的距离s=vΔt=20×0.15 m=3 m,C对;Q点图示时刻向上振动,经半个周期,其运动方向沿y轴负方向,D错.
7.
(07天津理综21)如图所示,实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波
形图,虚线是这列波在t=0.2 s时刻的波形图.已知该波的波速是0.8 m/s,则下列
说法正确的是 ( )
?A.这列波的波长是14 cm B.这列波的周期是0.125 s?
?C.这列波可能是沿x轴正方向传播的 D.t=0时,x=4 cm处的质点速度沿y轴负方向
答案 D
解析 由波动图象可以看出,波长λ=12 cm,波的周期T=
=
s=0.15 s,由实线波到虚线波平移的距离?Δx=vt=0.8×0.2 m=0.16 m=16 cm=λ+4 cm,由波动图象可以看出,波沿x轴负方向传播;t=0时,x=4 cm处
质点沿y轴负方向运动.
6.
(07全国卷Ⅰ15)一列简谐横波沿x轴负方向传播,波速v=4 m/s.已知
坐标原点(x=0)处质点的振动图象如下图所示.在下列四幅图中能够正确
表示t=0.15 s时波形图是 ( )
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答案 A?
解析 由图可看出,t=0.15 s时坐标原点处原点位移为正,且此时刻该点正向y轴负方向振动,由此可断定只有A项正确.
5.
(07江苏5)如图所示,实线和虚线分别为某种波在t时刻和t+Δt
时刻的波形曲线.B和C是横坐标分别为d和3d的两个质点.下列
说法中正确的是 ( )
?A.任一时刻,如果质点B向上运动,则质点C一定向下运动
?B.任一时刻,如果质点B的速度为零,则质点C的速度也为零
?C.如果波是向右传播的,则波的周期可能为
Δt
?D.如果波是向左传播的,则波的周期可能为
Δt
答案 C?
解析 由波动图象可以看出,波长λ=3d,B、C间距离为:3d-d=2d=
λ,无法确定任一时刻两质点的运动方向和速度关系,故A、B选项错误;如果波向右传播,实线波要向右平移x=
+nλ=
+3nd,与虚线波重合,则波速v=
=
,周期T=
=
=
,当n=1时,v=
Δt,所以C选项正确,同理可证明D选项错误.
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