2020年高考物理一轮复习专题练习 机械振动与机械波 计算题专练 有答案.pdfVIP

高考物理一轮复习专题练习 机械振动与机械波 计算题专练 有答案 1．一竖直悬挂的弹簧振子，下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸，当振子 上下振动时，以速率 水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示的图v y y x 2x . 、 、 、 为纸上印迹的位置坐标，由此图求振动的周期和振幅. 1 2 0 0 2．有一种示波器可以同时显示两列波形．对于这两列波，显示屏上横向每格代表的时 间间隔相同。利用此中示波器可以测量液体中的声速，实验装置的一部分如图1所示： 管内盛满液体，音频信号发生器所产生的脉冲信号由置于液体内的发射器发出，被接受 器所接受。图2为示波器的显示屏。屏上所显示的上、下两列波形分别为发射信号与接 受信号。若已知发射的脉冲信号频率为 ，发射器与接收器的距离为 ，求管内液体中的声速。（已知所测声速应在1300~1600m/s之间，结果保留 两位有效数字。） 1 3．有两列简谐横波a和b在同一介质中传播，a沿x轴正方向传播，b沿x轴负方向传 播，波速均为υ=4m/s，a的振幅为5cm，b 的振幅为10cm。在t=0时刻两列波的图像如 图所示。求： (i)这两列波的周期； (ii)x=0处的质点在t=2.25s时的位移。 k 4．如图所示，一劲度系数为 的轻弹簧的上端固定，下端与小球相连接，小球的质量 m O O A 为 ，小球静止于 点．现将小球拉到 点下方距离为 的位置，由静止释放，此后运 动过程中始终未超过弹簧的弹性限度．规定平衡位置处为重力势能和弹簧弹性势能的零 O 点．以平衡位置 为坐标原点建立如图所示的竖直向下的一维坐标系Ox．忽略空气阻 力的影响． （1）从运动与相互作用观点出发，解决以下问题： s a．求小球处于平衡状态时弹簧相对原长的伸长量 ； b．证明小球做简谐运动； v t （2）从教科书中我们明白了由 ﹣ 图象求直线运动位移的思想和方法；从机械能的学 习，我们理解了重力做功的特点并进而引入重力势能，由此可以得到重力做功与重力势 能变化量之间的关系．图象法和比较法是研究物理问题的重要方法，请你借鉴此方法， 从功与能量的观点出发，解决以下问题： x E a．小球运动过程中，小球相对平衡位置的位移为 时，证明系统具有的重力势能 和 pG 1 弹性势能E 的总和Ep 的表达式为Ep kx2； p弹 2 A O Ek b．求小球在振动过程中，运动到平衡位置 点下方距离为 时的动能 ．并根据小 2 v x 球运动过程中速度 与相对平衡位置的位移 的关系式，画出小球运动的全过程中速度 v x 随振动位移变化的 ﹣ 图象． 2 a x t t 5．如图( )，一列简谐横波沿 轴传播，实线和虚线分别为 =0 时刻