2013全国高考物理试题分类汇编14机械振动与机械波Word版含答案.doc

专题十四　机械振动与机械波 考点一　机械振动 1.[2013江苏单科,12B(1)]如图所示的装置,弹簧振子的固有频率是4 Hz。现匀速转动把手,给弹簧振子以周期性的驱动力,测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1 Hz,则把手转动的频率为　　　　。? A.1 Hz B.3 Hz C.4 Hz D.5 Hz 答案　A　 2.(2013上海单科,4,2分)做简谐运动的物体,当它每次经过同一位置时,可能不同的物理量是(　　) A.位移 B.速度 C.加速度 D.回复力 答案B　 3.(2013课标Ⅱ,34(1),5分)如图,一轻弹簧一端固定,另一端连接一物块构成弹簧振子,该物块是由a、b两个小物块粘在一起组成的。物块在光滑水平面上左右振动,振幅为A0,周期为T0。当物块向右通过平衡位置时,a、b之间的粘胶脱开;以后小物块a振动的振幅和周期分别为A和T,则A　　　　A0(填“”、“”或“=”),T　　　　T0(填“”、“”或“=”)。? 答案　(3分)　(2分) 4.(2013安徽理综,24,20分)如图所示,质量为M、倾角为α的斜面体(斜面光滑且足够长)放在粗糙的水平地面上,底部与地面的动摩擦因数为μ,斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为L的轻质弹簧相连,弹簧的另一端连接着质量为m的物块。压缩弹簧使其长度为L时将物块由静止开始释放,且物块在以后的运动中,斜面体始终处于静止状态。重力加速度为g。 (1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度; (2)选物块的平衡位置为坐标原点,沿斜面向下为正方向建立坐标轴,用x表示物块相对于平衡位置的位移,证明物块做简谐运动; (3)求弹簧的最大伸长量; (4)为使斜面体始终处于静止状态,动摩擦因数μ应满足什么条件(假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力)? 答案　(1)L+　(2)见解析 (3)+ (4)μ≥ 解析　(1)设物块在斜面上平衡时,弹簧伸长量为ΔL,有 mg sin α-kΔL=0 解得ΔL= 此时弹簧的长度为L+ (2)当物块的位移为x时,弹簧伸长量为x+ΔL,物块所受合力为F合=mg sin α-k(x+ΔL) 联立以上各式可得F合=-kx 可知物块做简谐运动 (3)物块做简谐运动的振幅为A=+ 由对称性可知,最大伸长量为+ (4)设物块位移x为正,则斜面体受力情况如图所示,由于斜面体平衡, 所以有 水平方向f+FN1 sin α-F cos α=0 竖直方向FN2-Mg-FN1 cos α-F sin α=0 又F=k(x+ΔL),FN1=mg cos α 联立可得f=kx cos α,FN2=Mg+mg+kx sin α 为使斜面体始终处于静止,结合牛顿第三定律,应用|f|≤μFN2,所以 μ≥= 当x=-A时,上式右端达到最大值,于是有 μ≥ 考点二　机械波 5.(2013北京理综,15,6分)一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波,波速为4 m/s。某时刻波形如图所示,下列说法正确的是(　　) A.这列波的振幅为4 cm B.这列波的周期为1 s C.此时x=4 m处质点沿y轴负方向运动 D.此时x=4 m处质点的加速度为0 答案　D　 6.(2013四川理综,5,6分)图1是一列简谐横波在t=1.25 s时的波形图,已知c位置的质点比a位置的晚0.5 s起振,则图2所示振动图像对应的质点可能位于(　　) A.axb B.bxc C.cxd D.dxe 答案　D　 7.(2013福建理综,16,6分)如图,t=0时刻,波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正向开始振动,振动周期为0.4 s,在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波。下图中能够正确表示t=0.6 s时波形的图是(　　) 答案　C　 8.[2013重庆理综,11(1),6分]一列简谐横波沿直线传播,某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6 m,且这两质点之间的波峰只有一个,则该简谐波可能的波长为(　　) A.4 m、6 m和8 m B.6 m、8 m和12 m C.4 m、6 m和12 m D.4 m、8 m和12 m 答案　C　 9.(2013课标Ⅰ,34(1),6分)(多选)如图,a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点,相邻两点的间距依次为2 m、4 m和6 m。一列简谐横波以2 m/s的波速沿x轴正向传播,在t=0时刻到达质点a处,质点a由平衡位置开始竖直向下运动,t=3 s时a第一次到达最高点。下列说法正确的是(　　) A.在t=6 s时刻波恰好传到质点d处 B.在t=5 s时刻质点c恰好到达最高点 C.质点b开始振动后,其振动周期为4 s D.在4 st6 s的时间间隔内质点c向上运动 E.当质点d向下运动时,质点b一定向上运动 答案　ACD　 10.(2013天津理综,7,6分)(多选)一列简谐横波沿直线传播,该