机械振动和机械波经典习题及答案

1、（08全国卷1）16.一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t=0时刻的波形如图所示.此时平衡位置位于x=3m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xa=2.5m,xb=5.5m,则A.当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷B.t=T/4时，a质点正在向y轴负方向运动C.t=3T/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答案：C4、（08天津卷）21．一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5m的a、b两处的质点振动图象如图中a、b所示，则A．该波的振幅可能是20cmB．该波的波长可能是8.4mC．该波的波速可能是10.5m/sD．该波由口传播到6可能历时7s答案：D4、（07江苏）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CA．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76ΔtD．如果波是向左传播的，则波的周期可能为136Δt27、（01江浙）图1所示为一列简谐横波在t＝20秒时的波形图，图2是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是BA．v＝25cm/s，向左传播B．v＝50cm/s，向左传播C．v＝25cm/s，向右传播D．v＝50cm/s，向右传播40、（06全国）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图1中实线所示，t=0.2s时刻的波形如图1中的虚线所示，则CＡ．质点P的运动方向向右Ｂ．波的周期可能为0.27sy/mx/m图1OP6121824Ｃ．波的频率可能为1.25HzＤ．波的传播速度可能为20m/s42、（05天津卷）图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐横波在t=0和t=0.03s时刻的波形图，x=1.2m处的质点在t=0.03s时刻向y轴正方向运动，则AＡ．该波的频率可能是125HZＢ．该波的波速可能是10m/sＣ．t=0时x=1.4m处质点的加速度方向沿y轴正方向Ｄ．各质点在0.03s内随波迁移0.9m（北京卷）17．一列横波沿x轴正向传播，ａ，ｂ，ｃ，ｄ为介质中的沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图1所示，此后，若经过3／4周期开始计时，则图2描述的是Ａ．ａ处质点的振动图像Ｂ．ｂ处质点的振动图像Ｃ．ｃ处质点的振动图像Ｄ．ｄ处质点的振动图像答案：B16.如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线和虚线分别表示t1=0,t2=0.5s＜T时的波形，能正确反映37.5ts时波形的是图答案：D解析：因为t2＜T，可确定波在0.5s的时间沿x轴正方向传播14，即10.54Ts，所以T=2s，337.534tsT，波峰沿x轴正方向传播34，从14处到处，选D。（天津卷）4.一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如图所示，再经0.6s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f为A．A=1mf=5HzB．A=0.5mf=5HzC．A=1mf=2.5HzD．A=0.5mf=2.5Hz答案：D（福建卷）15、一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示，t=0.02s时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期T大于0.02s，则该波的传播速度可能是A.2m/sB.3m/sC.4m/sD.5m/s【答案】B【解析】这类问题通常有两种解法：解法一：质点振动法（1）设波向右传播，则在0时刻x=4m处的质点往上振动，设经历t时间时质点运动到波峰的位置，则1()4tnT，即40.084141tTnn当n=0时，T=0.08s＞0.02s，符合要求，此时0.081/0.08vmsT当n=1时，T=0.016s＜0.02s，不符合要求。（2）设波向左传播，则在0时刻x=4m处的质点往下振动，设经历t时间时质点运动到波峰的位置，则3()4tnT，即40.084343tTnn当n=0时，T=0.083s＞0.02s，符合要求，此时0.083/0.083vmsT当n=1时，T=0.087s＜0.02s，不符合要求。综上所述，只有B选项正确。解法一：波的平移法（1）设波向右传播，只有当波传播的距离为0.020.08xn时，实线才会和虚线重合，即0时刻的波形才会演变成0.02s时的波形，0.02ts所以0.020.08140.02xnvnt0.0841Tvn当n=0时，T=0.08s＞0.02s，符合要求，此时141/vnms当n=1时，T=0.016s＜0.02s，不符合要求。（2）设波向左传播，只有当波传播的距离为0.060.08xn时，实线才会和虚线重合，即0时刻的波形才会演变成0.02s时的波形，0.02ts所以0.060.08340.02xnvnt0.0843Tvn当n=0时，T=0.083s＞0.02s，符合要求，此时343/vnms当n=1时，T=0.087s＜0.02s，不符合要求。综上所述，只有B选项正确。【命题特点】本题考查机械波传播过程中的双向性。