人教版高中物理热点15　机械振动　机械波.docx

热点15　机械振动　机械波
1.(2022·江苏省模拟)如图所示，木块在水中沿竖直方向做简谐运动，运动过程中相对平衡位置的位移x、运动的速度v随时间t变化的关系和木块受到的合力F、动能Ek随相对平衡位置的位移x变化的关系图像可能正确的是(　　)
答案　B
解析　因为木块在水中沿竖直方向做简谐运动，故运动的速度v和相对平衡位置的位移x随时间t变化的关系图像都应该是正弦函数的波形，A错误，B正确；设木块底面积为S，根据简谐运动的规律可知，浮力与重力平衡时木块所处位置为平衡位置，则有F＝－ρ水Sxg，则运动过程木块受到的合力F与x的图线应该过二、四象限，C错误；Ek－x图线斜率表示合外力F，F随x变化，则Ek－x图线不是直线，D错误．
2.(2022·浙江嘉兴市二模)如图所示，两块平行金属板M、N通过导线、开关与电源相接，其中N板接地．板间用绝缘细线悬挂一带负电的小球．闭合开关S，把细线拉开一小角度(小于10°)后，自A点静止释放小球，小球摆动经过最低点B.则(　　)
A．小球在A点的电势能大于在B点的电势能
B．只将M板向下移动时B点电势保持不变
C．只断开开关则小球将停止摆动
D．只把电源正负极对调则小球摆动周期变小
答案　D
解析　M板与电源正极相连，两板间电场方向由M板指向N板，故A点电势比B点电势高，小球带负电，则小球在A点的电势能小于在B点的电势能，A错误；只将M板向下移动时，则根据E＝可知，电场强度变大，根据UBM＝φB－φM＝－EdBM，可知B点电势减小，B错误；只断开开关，两板所带电荷量保持不变，电场强度保持不变，受力保持不变，仍然做单摆运动，
C错误；只把电源正负极对调，静电力由竖直向上变为竖直向下，等效重力场的等效重力加速度变大，由小球摆动的周期表达式为T＝2π，知周期变小，D正确．
3.(2022·江苏省模拟)战绳训练被称为身体训练的“综合训练神器”，如图所示，训练者跨步蹲，双手各正握同一材质的两绳一端，在竖直方向上下甩动，在绳子上交替做出不同的波动，其运动状态可视为简谐运动．由于初练者双手肌肉力量不一致，左手每秒抖动3下，右手每秒抖动4下，则在左、右两绳上传播的波(　　)
A．周期之比为3∶4 B．速度之比为4∶3
C．波长之比为4∶3 D．振幅之比为3∶4
答案　C
解析　左手每秒抖动3下，右手每秒抖动4下，左、右手的频率之比为3∶4，则左、右绳传播的波周期之比为4∶3，故A错误；因为两绳是同一材质，由波的传播速度由介质决定，可知左、右绳的波速之比为1∶1，故B错误；由λ＝vT，可知左、右绳的波长之比为4∶3，故C正确；由于未知左、右手甩动的幅度，无法判断两振幅之比，故D错误．
4．(2022·辽宁卷·3)一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，关于质点P的说法正确的是(　　)
A．该时刻速度沿y轴正方向
B．该时刻加速度沿y轴正方向
C．此后周期内通过的路程为A
D．此后周期内沿x轴正方向迁移为λ
答案　A
解析　波沿x轴正方向传播，由“同侧法”可知，该时刻质点P的速度沿y轴正方向，加速度沿y轴负方向，选项A正确，B错误；在该时刻质点P不在特殊位置，则在周期内的路程不一定等于A，选项C错误；质点只能在平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项D