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1、第7章 机械振动和机械波章末整合现在学习的是第1页，共20页现在学习的是第2页，共20页1(2007北京理综，北京理综，19)如如图图71所示的所示的单摆单摆，摆摆球球a向右向右摆动摆动到最低点到最低点时时，恰，恰好与一沿水平方向向左运好与一沿水平方向向左运动动的粘性小球的粘性小球b发发生碰撞，并粘接在一起，且生碰撞，并粘接在一起，且摆动摆动平平面不面不变变已知碰撞前已知碰撞前a球球摆动摆动的最高点与最低点的高度差的最高点与最低点的高度差为为h，摆动摆动的周期的周期为为T，a球球质质量是量是b球球质质量的量的5倍，碰撞前倍，碰撞前a球在最低点的速度是球在最低点的速度是b球速度的一半球速度的一半
2、则则碰撞后碰撞后()现在学习的是第3页，共20页A摆动摆动的周期的周期为为 TB摆动摆动的周期的周期为为 TC摆摆球的最高点与最低点的高度差球的最高点与最低点的高度差为为0.3hD摆摆球的最高点与最低点的高度差球的最高点与最低点的高度差为为0.25h图图71现在学习的是第4页，共20页解析：解析：单单摆周期摆周期T2 与摆球质量和摆角及速度无关，故与摆球质量和摆角及速度无关，故A、B都错都错设设a球碰撞前速率为球碰撞前速率为va，碰后，碰后a、b共同速度为共同速度为v，上升最大高度为，上升最大高度为h，由，由机械能守恒得机械能守恒得magh 碰撞过程动量守恒碰撞过程动量守恒mavamb(2va
3、)(mamb)v，又又(mamb)gh (mamb)v2，及，及ma5mb，联立解得，联立解得h0.25h，故，故D对对答案：答案：D 现在学习的是第5页，共20页2(2009全国全国，14)下列下列关于关于简谐简谐振振动动和和简谐简谐波的波的说说法，正确的是法，正确的是()A媒媒质质中中质质点振点振动动的周期一定和相的周期一定和相应应的波的周期相等的波的周期相等 B媒媒质质中中质质点振点振动动的速度一定和相的速度一定和相应应的波的波速相等的波的波速相等 C波的波的传传播方向一定和媒播方向一定和媒质质中中质质点振点振动动的方向一致的方向一致 D横波的波峰与波谷在振横波的波峰与波谷在振动动方向上
4、的距离一定是方向上的距离一定是质质点振幅的两倍点振幅的两倍现在学习的是第6页，共20页 解解析析：机机械械波波的的周周期期取取决决于于波波源源即即振振动动质质点点的的振振动动周周期期，故故A对对；波波速速取取决决于于媒媒质质和和波波的的频频率率，质质点点的的振振动动速速度度与与媒媒质质无无关关，故故B错错；对对于于横横波波来来说说，波波的的传传播播方方向向与与质质点点的的振振动动方方向向互互相相垂垂直直，所所以以C错错；振振幅幅是是质质点点离离开开平平衡衡位位置置的的最最大大距距离离，波波峰峰是是正正向向位位移移最最大大，波波谷谷是是负负向向位位移移最最大大，故故波波峰峰与与波波谷谷在振动方向
5、上的距离就是振幅的在振动方向上的距离就是振幅的2倍，所以选项倍，所以选项D正确正确 答案：答案：AD现在学习的是第7页，共20页3(2009广东单科，广东单科，14(2)图图72 图图72为为声波干涉演示声波干涉演示仪仪的原理的原理图图两个两个U形管形管A和和B套在一起，套在一起，A管两管两侧侧 各有一小孔声波从左各有一小孔声波从左侧侧小孔小孔传传入管内，被分成两列入管内，被分成两列频频率率_的波的波现在学习的是第8页，共20页 当当声声波波分分别别通通过过A、B传传播播到到右右侧侧小小孔孔时时，若若两两列列波波传传播播的的路路程程相相差差半半个个波波长长，则则此此处处声声波波的的振振幅幅_；
6、若若传传播播的的路路程程相相差差一一个个波波长长，则则此此处处声声波波的的振振幅幅_ 解解析析：由由同同一一波波源源分分成成的的两两列列波波频频率率相相同同，这这符符合合两两列列机机械械波波干干涉涉的的条条件件，当当两两波波的的路路程程差差等等于于半半波波长长的的奇奇数数倍倍时时，振振动动减减弱弱；当当路路程程差差等等于于波波长长的的整整数倍时，振动加强数倍时，振动加强 答案：答案：相同减小增大相同减小增大现在学习的是第9页，共20页4(2008全国理综全国理综，16)一列一列简谐简谐横波沿横波沿x轴传轴传播，周期播，周期为为T.t0时时刻的波刻的波 形如形如图图73所示此所示此时时平衡位置位
7、于平衡位置位于x3 m处处的的质质点正在向上运点正在向上运动动，若，若 a、b两两质质点平衡位置的坐点平衡位置的坐标标分分别为别为xa2.5 m，xb5.5 m，则则()图图73现在学习的是第10页，共20页A当当a质质点点处处在波峰在波峰时时，b质质点恰在波谷点恰在波谷BtT/4时时，a质质点正在向点正在向y轴负轴负方向运方向运动动Ct3T/4时时，b质质点正在向点正在向y轴负轴负方向运方向运动动D在某一在某一时时刻，刻，a、b两两质质点的位移和速度可能相同点的位移和速度可能相同现在学习的是第11页，共20页 解解析析：a、b两两质质点点的的平平衡衡位位置置间间的的距距离离为为xxbxa5.
8、5 m2.5 m3 m，从从波波的的图图象象可可知知：4 m，所所以以x .若若x 且且n0,1,2,3时时两两质质点点的的振振动动反反向向，故故A项项错错由由x3 m处处的的质质点点在在t0时时刻刻的的速速度度方方向向可可判判断断出出波波速速方方向向为为x方方向向，此此时时质质点点a、b的的速速度度方方向向分分别别为为y、y方方向向，可可知知B错错，C对对若若 xn且且n1,2,3时两个质点的振动同向，故时两个质点的振动同向，故D错错 答案：答案：C现在学习的是第12页，共20页5(2009四川，四川，19)图图示示74为为一列沿一列沿x轴负轴负方向方向传传播的播的简谐简谐横波，横波，实线为
9、实线为t0 时时刻的波形刻的波形图图，虚，虚线为线为t0.6 s时时的波形的波形图图，波的周期，波的周期T0.6 s，则则()图图74A波的周期波的周期为为2.4 sB在在t0.9 s时时，P点沿点沿y轴轴正方向运正方向运动动C经过经过0.4 s，P点点经过经过的路程的路程为为4 mD在在t0.5 s时时，Q点到达波峰位置点到达波峰位置现在学习的是第13页，共20页 解解析析：从从两两时时刻刻的的波波形形图图可可以以看看出出，在在t0.6 s时时间间内内，波波传传播播的的距距离离x 6 m，故故传传播播时时间间t 0.6 s，周周期期T0.8 s，A项项错错误误；同同时时可可求求波波速速为为1
10、0 m/s；t0时时刻刻P点点向向y轴轴负负方方向向振振动动，经经过过t0.9 s1 T，P点点正正向向y轴轴负负方方向向振振动动，B项项错错误误；经经过过t0.4 s，即即半半个个周周期期，P点点经经过过的的路路程程为为 2A0.4 m，C项项错错误误；经经过过t0.5，波波向向x轴轴负负向向平平移移xvt5 m，可可知知Q点点处处于于波波峰，峰，D项正确项正确 答案：答案：D现在学习的是第14页，共20页6(2009浙江，浙江，21)一列波一列波长长大于大于1 m的横波沿着的横波沿着x轴轴正方向正方向传传播播处处在在x11 m和和x22 m的两的两质质点点A、B的振的振动图动图象如象如图图
11、75所示由此可知所示由此可知()A波波长为长为 m B波速波速为为1 m/s C3 s末末A、B两两质质点的位移相同点的位移相同 D1 s末末A点的振点的振动动速度大于速度大于B点的振点的振动动速度速度图图75现在学习的是第15页，共20页 解解析析：由由振振动动图图象象可可知知，振振动动的的周周期期为为4 s,3 s末末质质点点A的的位位移移为为2 cm，质质点点B 的的位位移移为为零零，C错错；1 s末末质质点点A的的振振动动速速度度为为零零，质质点点B的的振振动动速速度度最最大大，D错错；由由题题图图可可知知AB两两点点相相距距为为，所所以以其其波波长长为为 m，波波速速为为 m/s，A
12、正正确确，B错错 答案：答案：A现在学习的是第16页，共20页7(2007全国理综全国理综，15)一列一列简谐简谐横波沿横波沿x轴负轴负方向方向传传播，波速播，波速v4 m/s.已知已知坐坐标标原点原点(x0)处质处质点的振点的振动图动图象如象如图图76所示在下列四幅所示在下列四幅图图中能中能够够正确表正确表示示t0.15 s 时时波形的波形的图图是是()图图76现在学习的是第17页，共20页 解解析析：由由原原点点处处质质点点的的振振动动图图象象可可知知质质点点的的振振动动周周期期T0.4 s，t0.15 s时时质质点点的的振振动动方方向向是是沿沿y轴轴负负方方向向由由vT可可知知，该该波波
13、的的波波长长1.6 m，综综上上所所述答案应选述答案应选A.答案：答案：A现在学习的是第18页，共20页8(2009北京，北京，17)一一简谐简谐机械波沿机械波沿x轴轴正方向正方向传传播，周期播，周期为为T，波，波长为长为.若在若在 x0处质处质点的振点的振动图动图象如象如图图77所示，所示，则该则该波在波在tT/2时时刻的波形曲刻的波形曲线为线为()图图77现在学习的是第19页，共20页 解解析析：由由振振动动图图象象知知，在在x0处处的的质质点点在在t 时时刻刻，经经过过平平衡衡位位置置向向负方向运动在波动图象中符合这两点的只有负方向运动在波动图象中符合这两点的只有A图图 答案：答案：A现在学习的是第20页，共20页