专题04 选择题——振动和波部分
【2019东城二模】16．如图，细绳一端固定于悬挂点O，另一端系一小球。在悬挂点正下方A点处钉一个钉子。小球从B点由静止释放，摆到最低点C的时间为t1，从C点向右摆到最高点的时间为t2。摆动过程中，如果摆角始终小于5º，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A、 t1= t2，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小
B、 t1> t2，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小
C、 t1> t2，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变
D、 t1= t2，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变
【答案】：C
【考点】：简谐运动单摆模型中的周期、速率变化情况的考查。
【解析】：因为摆角始终小于5º，所以此单摆的运动可以看作是简谐运动。小球被钉子挡住前后，可以看成是两个不同摆长的单摆。显然，和分别为对应单摆的四分之一周期，钉子挡住前的摆长大于挡住后的摆长，由单摆的周期公式可知。摆线被钉子挡住的前后瞬间，虽然受到钉子的作用力，但该力对小球不做功，因此小球的速率不变。所以该题正确答案选C。
【2019朝阳二模】15．一质点做简谐运动，其相对于平衡位置的位移x与时间t的关系图线如图所示，由图可知（ ）
A．质点振动的频率为1.6Hz
B．质点的振幅为4.0cm
C．在0.3s和0.5s两时刻，质点的速度方向相同
D．在0.3s和0.5s两时刻，质点的加速度方向相同
【答案】：D
【考点】：振动图像。
【解析】：由图像可知质点的振动周期，则频率 ，A选项错误。由图像可知质点的振幅为2.0cm，B选项错误。0.3s时刻，质点的速度方向沿x轴向上，0.5s时刻，质点的速度方向沿x轴向下，两质点的速度方向不相同，C选项错误。在0.3s和0.5s两时刻，质点的回复力方向都向下，加速度方向也都向下，方向相同，D选项正确。
【2019丰台二模】16．如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播。某时刻波上质点P正通过平衡位置，经过一段时间，波向前传播了距离d，P点第一次达到波谷，则该横波的波长为（ ）
A． B． C． D．
【答案】：A
【考点】：机械横波中质点的振动方向与波的传播方向的关系、波长的计算。
【解析】：由波沿x轴正方向传播、该时刻质点P位于平衡位置可推知，该时刻质点P的运动方向竖直向下，又因为经过一段时间，P点第一次达到波谷，由此可知，经过的时间为。又因为波是向前匀速传播的，所以向前传播的距离，由得，所以A选项正确，其它选项错误。
