《物理第十四章 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光 電磁波與相對(duì)論 第2講 機(jī)械波》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《物理第十四章 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光 電磁波與相對(duì)論 第2講 機(jī)械波（75頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第十四章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論第十四章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論第第2 2講機(jī)械波講機(jī)械波過好雙基關(guān)一、機(jī)械波一、機(jī)械波1.形成條件(1)有發(fā)生機(jī)械振動(dòng)的 .(2)有傳播 ，如空氣、水等.2.傳播特點(diǎn)(1)傳播振動(dòng)形式、傳播 、傳播信息.(2)質(zhì)點(diǎn)不隨波 .3.機(jī)械波的分類(1)橫波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向相互 ，有波峰和波谷.(2)縱波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向 ，有疏部和密部.波源介質(zhì)能量遷移垂直在同一直線上4.機(jī)械波的描述(1)波長()：在波動(dòng)中，振動(dòng)相位總是 的兩個(gè) 質(zhì)點(diǎn)間的距離.在橫波中，兩個(gè)相鄰波峰(或波谷)間的距離等于 .在縱波中，兩個(gè)相鄰密部(或疏部)
2、間的距離等于 .(2)頻率(f)：波的頻率等于 振動(dòng)的頻率.(3)波速(v)：波在介質(zhì)中的傳播速度，由 本身的性質(zhì)決定.(4)波長、頻率(或周期)和波速的關(guān)系：v .相同相鄰波長波長介質(zhì)f波源5.波的圖象(1)坐標(biāo)軸：橫坐標(biāo)表示沿波傳播方向上各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的 ，縱坐標(biāo)表示該時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的 .(2)意義：表示在波的傳播方向上，某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)離開 的位移.平衡位置位移平衡位置答案自測(cè)自測(cè)1(多選)下列說法正確的是A.在機(jī)械波傳播過程中，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)隨波的傳播而遷移B.周期或頻率，只取決于波源，而與v、無直接關(guān)系C.波速v取決于介質(zhì)的性質(zhì)，它與T、無直接關(guān)系D.一切波都能發(fā)生衍射現(xiàn)象答案自測(cè)自測(cè)
3、2教材P28第1題(多選)簡諧橫波某時(shí)刻的波形如圖1所示.P為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，波沿x軸的正方向傳播.以下說法正確的是A.質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻的速度沿x軸的正方向B.質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻的加速度沿y軸的正方向C.再過半個(gè)周期時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的位移為負(fù)值D.經(jīng)過一個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為4a圖1二、波的干涉和衍射現(xiàn)象多普勒效應(yīng)二、波的干涉和衍射現(xiàn)象多普勒效應(yīng)1.波的干涉和衍射 波的干涉波的衍射條件兩列波的頻率必須 ，相位差保持不變產(chǎn)生明顯衍射的條件：障礙物或孔的 比波長小或相差不多現(xiàn)象形成加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)相互隔開的穩(wěn)定的_波能夠 或孔繼續(xù)向前傳播相同尺寸干涉圖樣繞過障礙物2.多普勒效應(yīng)(1)條件：聲源和觀察者之間有
4、；(2)現(xiàn)象：觀察者感到 發(fā)生變化；(3)實(shí)質(zhì)：聲源頻率不變，觀察者接收到的 變化.相對(duì)運(yùn)動(dòng)頻率頻率答案自測(cè)自測(cè)3教材P35第1題(多選)以下關(guān)于波的衍射的說法，正確的是A.波遇到障礙物時(shí)，一定會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象B.當(dāng)障礙物的尺寸比波長大得多時(shí)，會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象C.當(dāng)孔的大小比波長小時(shí)，會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象D.通常講話產(chǎn)生的聲波，經(jīng)過尺寸為1 m左右的障礙物時(shí)會(huì)發(fā)生明顯的 衍射現(xiàn)象研透命題點(diǎn)1.機(jī)械波的傳播特點(diǎn)機(jī)械波的傳播特點(diǎn)(1)波傳到任意一點(diǎn)，該點(diǎn)的起振方向都和波源的起振方向相同.(2)介質(zhì)中每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都做受迫振動(dòng)，因此，任一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率和周期都和波源的振動(dòng)頻率和周期相同.(3)波從
5、一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，由于介質(zhì)的情況不同，它的波長和波速可能改變，但頻率和周期都不會(huì)改變.(4)波經(jīng)過一個(gè)周期T完成一次全振動(dòng)，波恰好向前傳播一個(gè)波長的距離，所以v f.命題點(diǎn)一機(jī)械波的形成與傳播基礎(chǔ)考點(diǎn)自主悟透基礎(chǔ)考點(diǎn)自主悟透2.波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的互判方法波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的互判方法 內(nèi)容圖象“上下坡”法沿波的傳播方向，“上坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，“下坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)“同側(cè)”法波形圖上某點(diǎn)表示傳播方向和振動(dòng)方向的箭頭在圖線同側(cè)“微平移”法將波形沿傳播方向進(jìn)行微小的平移，再由對(duì)應(yīng)同一x坐標(biāo)的兩波形曲線上的點(diǎn)來判斷振動(dòng)方向類型類型1機(jī)械波及波速公式的應(yīng)用機(jī)械波及波速公式的應(yīng)用例
6、例1(多選)(2016全國卷34(1)某同學(xué)漂浮在海面上，雖然水面波正平穩(wěn)地以1.8 m/s的速率向著海灘傳播，但他并不向海灘靠近.該同學(xué)發(fā)現(xiàn)從第1個(gè)波峰到第10個(gè)波峰通過身下的時(shí)間間隔為15 s.下列說法正確的是A.水面波是一種機(jī)械波B.該水面波的頻率為6 HzC.該水面波的波長為3 mD.水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊，是因?yàn)椴▊鞑r(shí)能量不會(huì)傳遞出去E.水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊，是因?yàn)椴▊鞑r(shí)振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波 遷移答案解析解析解析水面波是機(jī)械振動(dòng)在水面上傳播，是一種典型機(jī)械波，A對(duì)；波傳播過程中，傳播的是振動(dòng)形式，能量可以傳送出去，但質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，D錯(cuò)，E對(duì).變式變式1(多選)(201
7、6天津理綜7)在均勻介質(zhì)中坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一波源做簡諧運(yùn)動(dòng)，其表達(dá)式為y5sin ( t)，它在介質(zhì)中形成的簡諧橫波沿x軸正方向傳播，某時(shí)刻波剛好傳播到x12 m處，波形圖象如圖2所示，則A.此后再經(jīng)6 s該波傳播到x24 m處B.M點(diǎn)在此后第3 s末的振動(dòng)方向沿y軸正方向C.波源開始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向D.此后M點(diǎn)第一次到達(dá)y3 m處所需時(shí)間是2 s答案解析圖2因波傳到x12 m處時(shí)，質(zhì)點(diǎn)向y軸正方向振動(dòng)，故波源開始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正方向，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；類型類型2波動(dòng)與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的綜合分析波動(dòng)與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的綜合分析例例2(多選)(2017全國卷34(1)如圖3，一列簡諧橫波沿x軸正方向
8、傳播，實(shí)線為t0時(shí)的波形圖，虛線為t0.5 s時(shí)的波形圖.已知該簡諧波的周期大于0.5 s.關(guān)于該簡諧波，下列說法正確的是A.波長為2 mB.波速為6 m/sC.頻率為1.5 HzD.t1 s時(shí)，x1 m處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰E.t2 s時(shí)，x2 m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置答案解析圖3解析解析由題圖波形圖可知，波長4 m，故A錯(cuò)誤；t2 s3T時(shí)，x2 m處的質(zhì)點(diǎn)正經(jīng)過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，故E正確.變式變式2(多選)(2016全國卷34(1)由波源S形成的簡諧橫波在均勻介質(zhì)中向左、右傳播.波源振動(dòng)的頻率為20 Hz，波速為16 m/s.已知介質(zhì)中P、Q兩質(zhì)點(diǎn)位于波源S的兩側(cè)，且P、Q和S的平衡位置在一條直
9、線上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之間的距離分別為15.8 m、14.6 m.P、Q開始振動(dòng)后，下列判斷正確的是A.P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相同B.P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相反C.當(dāng)S恰好通過平衡位置時(shí)，P、Q兩點(diǎn)也正好通過平衡位置D.當(dāng)S恰好通過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，P在波峰E.當(dāng)S恰好通過平衡位置向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，Q在波峰答案解析 命題點(diǎn)二波動(dòng)圖象和振動(dòng)圖象的理解和應(yīng)用能力考點(diǎn)師生共研能力考點(diǎn)師生共研圖象類型振動(dòng)圖象波動(dòng)圖象研究對(duì)象一振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)沿波傳播方向的所有質(zhì)點(diǎn)研究內(nèi)容一質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)的空間分布規(guī)律圖象物理意義表示同一質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的位移表示某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移圖象信
10、息(1)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期(2)質(zhì)點(diǎn)振幅(3)某一質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的位移(4)各時(shí)刻速度、加速度的方向(1)波長、振幅(2)任意一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的位移(3)任意一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的加速度方向(4)傳播方向、振動(dòng)方向的互判圖象變化隨著時(shí)間推移，圖象延續(xù)，但已有形狀不變隨著時(shí)間推移，波形沿傳播方向平移一完整曲線占橫坐標(biāo)的距離表示一個(gè)周期表示一個(gè)波長例例3(多選)(2017安徽江南十校聯(lián)考)一簡諧機(jī)械橫波沿x軸負(fù)方向傳播，已知波的波長為8 m，周期為2 s，t1 s時(shí)刻波形如圖4甲所示，a、b是波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn).圖乙是波上某一點(diǎn)的振動(dòng)圖象.則下列說法正確的是A.圖乙可以表示d質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)B.圖乙可以表示b質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)C.
11、a、b兩質(zhì)點(diǎn)在t1.5 s時(shí)速度大 小相同D.該波傳播速度為v4 m/sE.t0時(shí)b質(zhì)點(diǎn)速度沿y軸正方向圖4答案解析解析解析a、b、d三質(zhì)點(diǎn)中在t1 s時(shí)位于平衡位置的是b和d質(zhì)點(diǎn)，其中d質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)、b質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，則題圖乙可以表示d質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；t1.5 s時(shí)的波形圖如圖a所示，則知此時(shí)a質(zhì)點(diǎn)速度大于b質(zhì)點(diǎn)速度，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由題圖甲可知8 m，由題圖乙可知T2 s，則波速v 4 m/s，D項(xiàng)正確；t0時(shí)波形如圖b所示，此時(shí)b質(zhì)點(diǎn)速度沿y軸正方向，E項(xiàng)正確.變式變式3(多選)(2017河南六市一聯(lián))某橫波在介質(zhì)中沿x軸傳播，圖5甲為t0.75 s時(shí)的波形圖，圖乙為P點(diǎn)(x1.
12、5 m處的質(zhì)點(diǎn))的振動(dòng)圖象，那么下列說法正確的是A.該波向左傳播，波速為2 m/sB.質(zhì)點(diǎn)L與質(zhì)點(diǎn)N的運(yùn)動(dòng)方向總相反C.t1.0 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P處于平衡位置，并正在往y軸 正方向運(yùn)動(dòng)D.在0.5 s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P向右運(yùn)動(dòng)了1 mE.若該波波長越大，則越容易發(fā)生明顯的衍射圖5答案解析由題圖乙可知t1.0 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P處于平衡位置，并正在往y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；波動(dòng)過程中各質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近振動(dòng)，并不隨波遷移，D項(xiàng)錯(cuò)誤；由發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件可知，E項(xiàng)正確.1.波動(dòng)問題多解的主要因素波動(dòng)問題多解的主要因素(1)周期性時(shí)間周期性：時(shí)間間隔t與周期T的關(guān)系不明確.空間周期性：波傳播的距離x
13、與波長的關(guān)系不明確.(2)雙向性傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定.振動(dòng)方向雙向性：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向不確定. 命題點(diǎn)三波傳播的周期性和多解性問題能力考點(diǎn)師生共研能力考點(diǎn)師生共研2.解決波的多解問題的思路解決波的多解問題的思路一般采用從特殊到一般的思維方法，即找出一個(gè)周期內(nèi)滿足條件的關(guān)系t或x，若此關(guān)系為時(shí)間，則tnTt(n0,1,2，)；若此關(guān)系為距離，則xnx(n0,1,2，).例例4(2017湖南長沙模擬)如圖6中實(shí)線是一列簡諧橫波在t10時(shí)刻的波形，虛線是這列波在t20.5 s時(shí)刻的波形.(1)寫出這列波的波速表達(dá)式；答案解析圖6答案答案見解析解析解析由題圖圖象可知8 m當(dāng)波向左傳播時(shí)，波傳
14、播距離為(2)若波速大小為74 m/s，波速方向如何？答案解析答案答案見解析解析解析若波速大小為74 m/s，在tt2t1時(shí)間內(nèi)波傳播的距離為svt740.5 m37 m.變式變式4一簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿水平方向直線傳播，A、B為介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，其振動(dòng)圖象分別如圖7甲和乙所示，A、B間的水平距離x2 m，求：(1)該簡諧橫波傳播速度的可能值；答案解析圖7解析解析由題圖圖象可知，該簡諧波的周期T4 s解得該簡諧橫波傳播速度的可能值(2)若改變波源的振動(dòng)頻率，使A、B兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)同步，求頻率的可能值.答案解析解析解析設(shè)波源振動(dòng)頻率為f，則有xm(m1,2,3，)vf解得頻率的可能值1.波的干涉
15、現(xiàn)象中加強(qiáng)點(diǎn)、減弱點(diǎn)的判斷方法波的干涉現(xiàn)象中加強(qiáng)點(diǎn)、減弱點(diǎn)的判斷方法(1)公式法：某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是加強(qiáng)還是減弱，取決于該點(diǎn)到兩相干波源的距離之差r.當(dāng)兩波源振動(dòng)步調(diào)一致時(shí).若rn(n0,1,2，)，則振動(dòng)加強(qiáng)； 命題點(diǎn)四波的干涉、衍射和多普勒效應(yīng)基礎(chǔ)考點(diǎn)自主悟透基礎(chǔ)考點(diǎn)自主悟透(2)圖象法：在某時(shí)刻波的干涉的波形圖上，波峰與波峰(或波谷與波谷)的交點(diǎn)，一定是加強(qiáng)點(diǎn)，而波峰與波谷的交點(diǎn)一定是減弱點(diǎn)，各加強(qiáng)點(diǎn)或減弱點(diǎn)各自連接而成以兩波源為中心向外輻射的連線，形成加強(qiáng)線和減弱線，兩種線互相間隔，加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)之間各質(zhì)點(diǎn)的振幅介于加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)的振幅之間.2.多普勒效應(yīng)的成因分析多普勒效應(yīng)的成因分析(1
16、)接收頻率：觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù).(2)當(dāng)波源與觀察者相互靠近時(shí)，觀察者接收到的頻率變大，當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時(shí)，觀察者接收到的頻率變小.例例5(2017全國卷34(1)如圖8(a)，在xy平面內(nèi)有兩個(gè)沿z方向做簡諧振動(dòng)的點(diǎn)波源S1(0,4)和S2(0，2).兩波源的振動(dòng)圖線分別如圖(b)和圖(c)所示.兩列波的波速均為1.00 m/s.兩列波從波源傳播到點(diǎn)A(8，2)的路程差為_m，兩列波引起的點(diǎn)B(4,1)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互_(填“加強(qiáng)”或“減弱”)，點(diǎn)C(0,0.5)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互_(填“加強(qiáng)”或“減弱”).答案解析2減弱加強(qiáng)圖8解析解析由幾何關(guān)
17、系可知兩波源到A點(diǎn)的距離分別為AS110 m，AS28 m，所以兩波源到A點(diǎn)的路程差為2 m；同理可得，BS1BS20，為波長的整數(shù)倍，由振動(dòng)圖象知兩振源振動(dòng)方向相反，故B點(diǎn)振動(dòng)減弱；波長vT2 m，兩波源到C點(diǎn)的路程差為xCS1CS21 m ，所以C點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng).例例6(多選)如圖9甲所示，男同學(xué)站立不動(dòng)吹口哨，一位女同學(xué)坐在秋千上來回?cái)[動(dòng)，據(jù)圖乙，下列關(guān)于女同學(xué)的感受的說法正確的是A.女同學(xué)從A向B運(yùn)動(dòng)過程中，她感覺哨聲音調(diào)變高B.女同學(xué)從E向D運(yùn)動(dòng)過程中，她感覺哨聲音調(diào)變高C.女同學(xué)在點(diǎn)C向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，她感覺哨聲音調(diào)不變D.女同學(xué)在點(diǎn)C向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，她感覺哨聲音調(diào)變低答案圖9變式變式5(201
18、7北京理綜20)物理學(xué)原理在現(xiàn)代科技中有許多重要應(yīng)用.例如，利用波的干涉，可將無線電波的干涉信號(hào)用于飛機(jī)降落的導(dǎo)航.如圖10所示，兩個(gè)可發(fā)射無線電波的天線對(duì)稱地固定于飛機(jī)跑道兩側(cè)，它們類似于楊氏干涉實(shí)驗(yàn)中的雙縫.兩天線同時(shí)都發(fā)出波長為1和2的無線電波.飛機(jī)降落過程中，當(dāng)接收到1和2的信號(hào)都保持最強(qiáng)時(shí)，表明飛機(jī)已對(duì)準(zhǔn)跑道.下列說法正確的是A.天線發(fā)出的兩種無線電波必須一樣強(qiáng)B.導(dǎo)航利用了1與2兩種無線電波之間的干涉C.兩種無線電波在空間的強(qiáng)弱分布穩(wěn)定D.兩種無線電波各自在空間的強(qiáng)弱分布完全重合圖10答案解析解析解析無線電波的干涉與強(qiáng)弱無關(guān)，故A錯(cuò)誤；導(dǎo)航利用了1與1的干涉、2與2的干涉，并不是1
19、與2的干涉，故B錯(cuò)誤；空間中1的干涉與2的干涉相互疊加，因?yàn)槊糠N無線電波干涉后強(qiáng)弱分布穩(wěn)定，故疊加后空間的強(qiáng)弱分布依舊穩(wěn)定，故C正確；由于1與2不同，故各自在空間的強(qiáng)弱分布不完全重合，故D錯(cuò)誤.課時(shí)作業(yè)1.(多選)下列選項(xiàng)利用了多普勒效應(yīng)的是A.利用地球上接收到遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光波的頻率來判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)于 地球的運(yùn)動(dòng)速度B.交通警察向行進(jìn)中的汽車發(fā)射一個(gè)已知頻率的電磁波，波被運(yùn)動(dòng)的汽 車反射回來，根據(jù)接收到的頻率發(fā)生的變化，就知道汽車的速度，以 便于進(jìn)行交通管理C.鐵路工人把耳朵貼在鐵軌上可判斷火車的運(yùn)動(dòng)情況D.有經(jīng)驗(yàn)的戰(zhàn)士利用炮彈飛行的尖叫聲判斷飛行炮彈是接近還是遠(yuǎn)去答案解析12345678
20、910111213雙基鞏固練雙基鞏固練解析解析鐵路工人把耳朵貼在鐵軌上聽火車運(yùn)動(dòng)情況屬于利用固體傳聲較快的特點(diǎn)，不是利用多普勒效應(yīng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤.123456789101112132.(多選)如圖1所示，S1、S2是兩個(gè)相干波源，它們振動(dòng)同步且振幅相同.實(shí)線和虛線分別表示在某一時(shí)刻它們所發(fā)出的波的波峰和波谷.圖中所標(biāo)的a、b、c、d四點(diǎn)中d點(diǎn)到兩波源距離相等，下列說法中正確的有A.該時(shí)刻a質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱，b、c質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng)，d質(zhì)點(diǎn)既不是最強(qiáng)也不是 最弱B.該時(shí)刻a質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱，b、c、d質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)都最強(qiáng)C.a質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終是最弱的，b、c、d質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終是最強(qiáng)的D.再過 后的時(shí)刻，a、b、c三個(gè)質(zhì)
21、點(diǎn)都將處于各自的平衡位置，因此振 動(dòng)最弱答案12345678910111213圖13.(多選)關(guān)于機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波，下列說法正確的是A.機(jī)械波的頻率等于振源的振動(dòng)頻率B.機(jī)械波的傳播速度與振源的振動(dòng)速度相等C.質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向總是垂直于波傳播的方向D.在一個(gè)周期內(nèi)，沿著波的傳播方向，振動(dòng)在介質(zhì)中傳播一個(gè)波長的 距離E.機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度由介質(zhì)本身決定答案12345678910111213解析解析解析機(jī)械波的頻率等于振源的振動(dòng)頻率，故A正確；機(jī)械波的傳播速度與振源的振動(dòng)速度無關(guān)，故B錯(cuò)誤；波分橫波和縱波，縱波的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一條直線上，故C錯(cuò)誤；123456789101112
22、13由v 可知，在一個(gè)周期內(nèi)，沿著波的傳播方向，振動(dòng)在介質(zhì)中傳播一個(gè)波長的距離，故D正確；機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度由介質(zhì)本身決定，故E正確.4.(多選)(2017山西五校四聯(lián))沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t0時(shí)刻的波形如圖2所示，兩質(zhì)點(diǎn)M、N的橫坐標(biāo)分別為x11.5 m和x22.5 m，t0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸的負(fù)方向.若從t0時(shí)刻開始，經(jīng)0.25 s質(zhì)點(diǎn)N第一次到達(dá)平衡位置，則A.該列波沿x軸負(fù)方向傳播B.該列波的周期為1 sC.該列波的波速為2 m/sD.1 s末，質(zhì)點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸的負(fù)方向E.01 s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)N通過的路程等于8 cm答案圖2解析12345678910111213解
23、析解析由t0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸的負(fù)方向，可知該列波沿x軸負(fù)方向傳播，A項(xiàng)正確.1234567891011121301 s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)N通過的路程sN2A8 cm，E項(xiàng)正確.5.(多選)(2017湖南六校聯(lián)考)彈性介質(zhì)中波源O沿豎直方向振動(dòng)產(chǎn)生的振幅為0.1 m的簡諧橫波以速度v10 m/s傳播，M、N為與O在同一直線上的兩質(zhì)點(diǎn)，它們到O的距離分別為OM12 m、ON6 m.波源O開始振動(dòng)一段時(shí)間后在MN所在直線上形成的波形如圖3所示，波剛好傳到M點(diǎn)，不計(jì)波傳播過程中的能量損失.下列說法正確的是A.此時(shí)O點(diǎn)的振動(dòng)方向向上B.波源的振動(dòng)頻率為2.5 HzC.波傳播到N時(shí)，N先向下振動(dòng)D.M與N
24、的速度方向始終相同E.從O開始振動(dòng)到此時(shí)N質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為0.6 m圖3答案解析12345678910111213解析解析由題圖可知此時(shí)O點(diǎn)的振動(dòng)方向向下，故A錯(cuò)誤；由題圖知，M點(diǎn)起振方向向下，可知波源起振方向向下，故波傳播到N時(shí)，N先向下振動(dòng)，故C正確；因?yàn)镺N1.5，所以N點(diǎn)與O點(diǎn)的振動(dòng)情況總是相反；因?yàn)镺M3，所以M點(diǎn)與O點(diǎn)振動(dòng)情況總是相同，所以M與N的振動(dòng)情況總是相反，M與N的速度方向始終相反，故D錯(cuò)誤；由題圖可知此時(shí)N點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)了1.5個(gè)周期，所以運(yùn)動(dòng)的路程為s1.54A0.6 m，故E正確.123456789101112136.(多選)圖4a為一列簡諧橫波在t0.10 s時(shí)刻的波形
25、圖，P是平衡位置為x1 m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x4 m處的質(zhì)點(diǎn)，圖b為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，則下列說法正確的是A.該波的周期是0.10 sB.該波的傳播速度為40 m/sC.該波沿x軸的負(fù)方向傳播D.t0.10 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的速度方向向下E.從t0.10 s到t0.25 s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為30 cm圖4答案解析12345678910111213解析解析由題圖振動(dòng)圖象可知，該波的周期是0.20 s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；12345678910111213由振動(dòng)圖象可知，t0.10 s時(shí)刻，Q點(diǎn)的振動(dòng)方向向下，可知該波沿x軸的負(fù)方向傳播，選項(xiàng)C、D正確；7.(多選)兩列振動(dòng)方向相同、振幅分別為A1和A2
26、的相干簡諧橫波相遇.下列說法正確的是A.波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅為|A1A2|B.波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移始終為A1A2C.波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移D.波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅答案解析12345678910111213解析解析波峰與波谷相遇時(shí)，振幅相消，故實(shí)際振幅為|A1A2|，故選項(xiàng)A正確；波峰與波峰相遇處，質(zhì)點(diǎn)的振幅最大，振幅為A1A2，但此處質(zhì)點(diǎn)仍處于振動(dòng)狀態(tài)，其位移隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；振動(dòng)減弱點(diǎn)和加強(qiáng)點(diǎn)的位移都隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；波峰與波峰相遇處振動(dòng)加強(qiáng)，波峰與波谷相遇
27、處振動(dòng)減弱，加強(qiáng)點(diǎn)的振幅大于減弱點(diǎn)的振幅，故選項(xiàng)D正確.123456789101112138.(多選)(2018河北唐山調(diào)研)如圖5所示為一列向左傳播的橫波的圖象，圖中實(shí)線表示t時(shí)刻的波形，虛線表示又經(jīng)t0.2 s時(shí)刻的波形，已知波長為2 m，下列說法正確的是A.波的周期的最大值為2 sB.波的周期的最大值為 sC.波的速度的最小值為9 m/sD.這列波不能發(fā)生偏振現(xiàn)象E.這列波遇到直徑r1 m的障礙物會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象圖512345678910111213答案解析12345678910111213橫波可以發(fā)生偏振現(xiàn)象，D錯(cuò)誤；因?yàn)檎系K物的直徑r1 m2 m，則這列波遇到此障礙物可以發(fā)生明顯
28、的衍射現(xiàn)象，E正確.9.(多選)(2017湖北七市3月模擬)如圖6所示為一列簡諧橫波在某時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置為x1 m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x4 m處的質(zhì)點(diǎn)，若質(zhì)點(diǎn)Q相繼出現(xiàn)兩個(gè)波峰的時(shí)間間隔為4 s，則下列說法正確的是A.該波的傳播速度v2 m/sB.從圖示計(jì)時(shí)，若P質(zhì)點(diǎn)比Q質(zhì)點(diǎn)先到達(dá)波峰，則波的傳播 方向沿x軸正向C.P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向總是相反D.若波沿x軸負(fù)向傳播，從圖示計(jì)時(shí)，至少要經(jīng)過1.75 s，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的位移才能相同E.若波沿x軸正向傳播，從圖示計(jì)時(shí)，至少要經(jīng)過0.25 s，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的位移才能相同答案12345678910111213綜合提升練綜合提升練圖610
29、.(多選)(2017湖南長沙四縣3月模擬)一列簡諧橫波在t0時(shí)刻的波形圖如圖7中實(shí)線所示，從此刻起，經(jīng)0.2 s波形圖如圖中虛線所示，若波傳播的速度為5 m/s，則A.這列波沿x軸正方向傳播B.t0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)C.若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定的干 涉現(xiàn)象，則該波所遇到的簡諧橫波頻率為1.25 HzD.x2 m處的質(zhì)點(diǎn)的位移表達(dá)式為y0.4sin (2.5t)(m)E.從t0時(shí)刻開始質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)0.4 s通過的路程為0.8 m圖7答案解析1234567891011121312345678910111213由yAsin (t0)，可知x2 m處的質(zhì)點(diǎn)的位移表達(dá)式為y0.4sin (
30、2.5t)(m)，D項(xiàng)正確.11.(2017天津理綜5)手持較長軟繩端點(diǎn)O以周期T在豎直方向上做簡諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)繩上的其他質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)形成簡諧波沿繩水平傳播，如圖8.繩上有另一質(zhì)點(diǎn)P，且O、P的平衡位置間距為L.t0時(shí)，O位于最高點(diǎn)，P的位移恰好為零，速度方向豎直向上，下列判斷正確的是圖8答案解析12345678910111213解析解析繩波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直，屬于橫波，故A錯(cuò)誤；1234567891011121312.有兩列簡諧橫波a、b在同一介質(zhì)中分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播.兩列波在t0時(shí)刻的波形曲線如圖9所示，已知a波的周期Ta1 s.求：(1)兩列波的傳播速度；答案解析圖9
31、12345678910111213答案答案2.5 m/s解析解析由題圖可知a、b兩列波的波長分別為a2.5 m，b4.0 m(2)從t0時(shí)刻開始，最短經(jīng)過多長時(shí)間x1.0 m的質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移為0.16 m?答案解析12345678910111213答案答案5.4 s解析解析要使x1.0 m處的質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移為0.16 m，需滿足a波和b波的波峰同時(shí)傳播到該質(zhì)點(diǎn).a波的波峰傳播到x1.0 m的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間：12345678910111213b波的波峰傳播到x1.0 m的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間：又：tatbt聯(lián)立解得：5m8n1(m0,1,2，；n0,1,2，)分析知，當(dāng)m5、n3時(shí)，x
32、1.0 m的質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移為0.16 m時(shí)經(jīng)過的時(shí)間最短.12345678910111213解得：tta5.4 s.13.(2016全國卷34(2)一列簡諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正向傳播，波長不小于10 cm.O和A是介質(zhì)中平衡位置分別位于x0和x5 cm處的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn).t0時(shí)開始觀測(cè)，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)O的位移為y4 cm，質(zhì)點(diǎn)A處于波峰位置；t s 時(shí)，質(zhì)點(diǎn)O第一次回到平衡位置，t1 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A第一次回到平衡位置.求：(1)簡諧波的周期、波速和波長；答案解析12345678910111213答案答案4 s7.5 cm/s30 cm解析解析設(shè)振動(dòng)周期為T.由于質(zhì)點(diǎn)A在0到1 s內(nèi)由最大位移處第一次回到平衡位置，經(jīng)歷了 個(gè)周期，由此可知T4 s 12345678910111213由vT得，簡諧波的波長30 cm (2)質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式.答案解析12345678910111213解析解析設(shè)質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系為12345678910111213將式及題給條件代入上式得質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為12345678910111213
物理第十四章 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光 電磁波與相對(duì)論 第2講 機(jī)械波
