機械振動與機械波

1、成都戴氏教育開發(fā)部全日制物理專題模板 戴氏教育開發(fā)部物理專題三戴氏教育溫馨提醒：機械振動與機械波一、 專題概述：機械振動內(nèi)容簡單，學生掌握好兩種典型模型單擺和彈簧鎮(zhèn)子。機械波的傳播特點，機械波的三大關系（波長、波速、周期的關系；空間距離和時間的關系；波形圖、質(zhì)點振動方向和波的傳播方向間的關系）是考查重點，高考多以選擇題出現(xiàn)，且每年必考，這部分復習以小題型為主。知識網(wǎng)絡周期：機械振動簡諧運動物理量：振幅、周期、頻率運動規(guī)律簡諧運動圖象阻尼振動 無阻尼振動受力特點回復力：F= - kx彈簧振子：F= - kx單擺：受迫振動共振在介質(zhì)中的傳播機械波形成和傳播特點類型橫波 縱波描述方法波的圖象波的公式

2、： x=vt特性聲波，超聲波及其應用波的疊加 干涉 衍射多普勒效應實例二、 基本知識點，方法技巧總結(jié)基本知識點（一）簡諧運動物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總指向平衡位置的回復力的作用下的振動，叫簡諧運動。表達式為：F= -kx（1）理解要點簡諧運動的位移必須是指偏離平衡位置的位移。也就是說，在研究簡諧運動時所說的位移的起點都必須在平衡位置處?；貜土κ且环N效果力。是振動物體在沿振動方向上所受的合力?！捌胶馕恢谩辈坏扔凇捌胶鉅顟B(tài)”。平衡位置是指回復力為零的位置，物體在該位置所受的合外力不一定為零。（如單擺擺到最低點時，沿振動方向的合力為零，但在指向懸點方向上的合力卻不等于零，所以并不處

3、于平衡狀態(tài)）F=-kx是判斷一個振動是不是簡諧運動的充分必要條件。凡是簡諧運動沿振動方向的合力必須滿足該條件；反之，只要沿振動方向的合力滿足該條件，那么該振動一定是簡諧運動。（2）幾個重要的物理量間的關系要熟練掌握做簡諧運動的物體在某一時刻（或某一位置）的位移x、回復力F、加速度a、速度v這四個矢量的相互關系。由定義知：Fx，方向相反。由牛頓第二定律知：Fa，方向相同。由以上兩條可知：ax，方向相反。v和x、F、a之間的關系最復雜：當v、a同向（即 v、 F同向，也就是v、x反向）時v一定增大；當v、a反向（即 v、 F反向，也就是v、x同向）時，v一定減小。（3）從總體上描述簡諧運動的物理量

4、振動的最大特點是往復性或者說是周期性。因此振動物體在空間的運動有一定的范圍，用振幅A來描述；在時間上則用周期T來描述完成一次全振動所須的時間。振幅A是描述振動強弱的物理量。（一定要將振幅跟位移相區(qū)別，在簡諧運動的振動過程中，振幅是不變的而位移是時刻在改變的）周期T是描述振動快慢的物理量。（頻率f=1/T 也是描述振動快慢的物理量）周期由振動系統(tǒng)本身的因素決定，叫固有周期。任何簡諧運動都有共同的周期公式：（其中m是振動物體的質(zhì)量，k是回復力系數(shù)，即簡諧運動的判定式F= -kx中的比例系數(shù)，對于彈簧振子k就是彈簧的勁度，對其它簡諧運動它就不再是彈簧的勁度了）。（二）典型的簡諧運動1彈簧振子周期，與

5、振幅無關，只由振子質(zhì)量和彈簧的勁度決定。 可以證明，豎直放置的彈簧振子的振動也是簡諧運動，周期公式也是。這個結(jié)論可以直接使用。 在水平方向上振動的彈簧振子的回復力是彈簧的彈力；在豎直方向上振動的彈簧振子的回復力是彈簧彈力和重力的2單擺。單擺振動的回復力是重力的切向分力，不能說成是重力和拉力的合力。在平衡位置振子所受回復力是零，但合力是向心力，指向懸點，不為零。當單擺的擺角很小時（小于5°）時，單擺的周期，與擺球質(zhì)量m、振幅A都無關。其中l(wèi)為擺長，表示從懸點到擺球質(zhì)心的距離，要區(qū)分擺長和擺線長。小球在光滑圓弧上的往復滾動，和單擺完全等同。只要擺角足夠小，這個振動就是簡諧運動。這時周期公

6、式中的l應該是圓弧半徑R和小球半徑r的差。擺鐘問題。單擺的一個重要應用就是利用單擺振動的等時性制成擺鐘。在計算擺鐘類的問題時，利用以下方法比較簡單：在一定時間內(nèi)，擺鐘走過的格子數(shù)n與頻率f成正比（n可以是分鐘數(shù)，也可以是秒數(shù)、小時數(shù)），再由頻率公式可以得到：合力。（三）簡諧運動的圖象1簡諧運動的圖象：以橫軸表示時間t，以縱軸表示位移x，建立坐標系，畫出的簡諧運動的位移時間圖象都是正弦或余弦曲線2振動圖象的含義：振動圖象表示了振動物體的位移隨時間變化的規(guī)律3圖象的用途：從圖象中可以知道： 任一個時刻質(zhì)點的位移 振幅A 周期T速度方向：由圖線隨時間的延伸就可以直接看出加速度：加速度與位移的大小成正

7、比，而方向總與位移方向相反只要從振動圖象中認清位移（大小和方向）隨時間變化的規(guī)律，加速度隨時間變化的情況就迎刃而解了4.關于振動圖象的討論簡諧運動的圖象不是振動質(zhì)點的軌跡做簡諧運動質(zhì)點的軌跡是質(zhì)點往復運動的那一段線段（如彈簧振子）或那一段圓?。ㄈ缦乱还?jié)的單擺）這種往復運動的位移圖象。就是以x軸上縱坐標的數(shù)值表示質(zhì)點對平衡位置的位移。以t軸橫坐標數(shù)值表示各個時刻，這樣在xt坐標系內(nèi)，可以找到各個時刻對應質(zhì)點位移坐標的點，即位移隨時間分布的情況振動圖象 簡諧運動的周期性，體現(xiàn)在振動圖象上是曲線的重復性 簡諧運動是一種復雜的非勻變速運動但運動的特點具有簡單的周期性、重復性、對稱性所以用圖象研究要比用

8、方程要直觀、簡便簡諧運動的圖象隨時間的增加將逐漸延伸，過去時刻的圖形將永遠不變，任一時刻圖線上過該點切線的斜率數(shù)值代表該時刻振子的速度大小。正負表示速度的方向，正時沿x正向，負時沿x負向（五）機械波1機械波的產(chǎn)生條件：波源（機械振動）傳播振動的介質(zhì)（相鄰質(zhì)點間存在相互作用力）。2機械波的分類機械波可分為橫波和縱波兩種。（1）質(zhì)點振動方向和波的傳播方向垂直的叫橫波，如：繩上波、水面波等。（2）質(zhì)點振動方向和波的傳播方向平行的叫縱波，如：彈簧上的疏密波、聲波等。分類質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向關系形狀舉例橫波垂直凹凸相間；有波峰、波谷繩波等縱波在同一條直線上疏密相間；有密部、疏部彈簧波、聲波等說明

9、：地震波既有橫波，也有縱波。3機械波的傳播在同一種均勻介質(zhì)中機械波的傳播是勻速的。波速、波長和頻率之間滿足公式：v=f。介質(zhì)質(zhì)點的運動是在各自的平衡位置附近的簡諧運動，是變加速運動，介質(zhì)質(zhì)點并不隨波遷移。機械波轉(zhuǎn)播的是振動形式、能量和信息。機械波的頻率由波源決定，而傳播速度由介質(zhì)決定。4機械波的傳播特點（規(guī)律）：前帶后，后跟前，運動狀態(tài)向后傳。即：各質(zhì)點都做受迫振動，起振方向由波源來決定；且其振動頻率（周期）都等于波源的振動頻率（周期），但離波源越遠的質(zhì)點振動越滯后。機械波傳播的是波源的振動形式和波源提供的能量，而不是質(zhì)點。（六）振動圖象和波的圖象1振動圖象和波的圖象振動圖象和波的圖象從圖形上

10、看好象沒有什么區(qū)別，但實際上它們有本質(zhì)的區(qū)別。物理意義不同：振動圖象表示同一質(zhì)點在不同時刻的位移；波的圖象表示介質(zhì)中的各個質(zhì)點在同一時刻的位移。 圖象的橫坐標的單位不同：振動圖象的橫坐標表示時間；波的圖象的橫坐標表示距離。從振動圖象上可以讀出振幅和周期；從波的圖象上可以讀出振幅和波長。簡諧振動圖象與簡諧橫波圖象的列表比較：簡諧振動簡諧橫波圖象坐標橫坐標時間介質(zhì)中各質(zhì)點的平衡位置縱坐標質(zhì)點的振動位移各質(zhì)點在同一時刻的振動位移研究對象一個質(zhì)點介質(zhì)中的大量質(zhì)點物理意義一個質(zhì)點在不同時刻的振動位移介質(zhì)中各質(zhì)點在同一時刻的振動位移隨時間的變化原有圖形不變，圖線隨時間而延伸原有波形沿波的傳播方向平移運動情

11、況質(zhì)點做簡諧運動波在介質(zhì)中勻速傳播；介質(zhì)中各質(zhì)點做簡諧振動2描述波的物理量波速、周期、波長：波速v：運動狀態(tài)或波形在介質(zhì)中傳播的速率；同一種波的波速由介質(zhì)決定。注：在橫波中，某一波峰（波谷）在單位時間內(nèi)傳播的距離等于波速。周期T：即質(zhì)點的振動周期；由波源決定。波長：在波動中，振動位移總是相同的兩個相鄰質(zhì)點間的距離。注：在橫波中，兩個相鄰波峰（波谷）之間的距離為一個波長。結(jié)論：（1）波在一個周期內(nèi)傳播的距離恰好為波長。由此：v=/T=f；=vT. 波長由波源和介質(zhì)決定。（2）質(zhì)點振動nT（波傳播n）時，波形不變。（3）相隔波長整數(shù)倍的兩質(zhì)點，振動狀態(tài)總相同；相隔半波長奇數(shù)倍的兩質(zhì)點，振動狀態(tài)總相

12、反。3波的圖象的畫法波的圖象中，波的圖形、波的傳播方向、某一介質(zhì)質(zhì)點的瞬時速度方向，這三者中已知任意兩者，可以判定另一個。（口訣為“上坡下，下坡上” ；或者“右上右、左上左）4波的傳播是勻速的在一個周期內(nèi)，波形勻速向前推進一個波長。n個周期波形向前推進n個波長（n可以是任意正數(shù)）。因此在計算中既可以使用v=f，也可以使用v=s/t，后者往往更方便。5介質(zhì)質(zhì)點的運動是簡諧運動（是一種變加速運動）任何一個介質(zhì)質(zhì)點在一個周期內(nèi)經(jīng)過的路程都是4A，在半個周期內(nèi)經(jīng)過的路程都是2A，但在四分之一個周期內(nèi)經(jīng)過的路程就不一定是A了。6起振方向介質(zhì)中每個質(zhì)點開始振動的方向都和振源開始振動的方向相同。7波動圖象的

13、應用：（1）從圖象上直接讀出振幅、波長、任一質(zhì)點在該時刻的振動位移。（2）波動方向<=>振動方向。方法：選擇對應的半周，再由波動方向與振動方向“頭頭相對、尾尾相對”來判斷。yx0yx0如圖：（3）兩個時刻的波形問題：設質(zhì)點的振動時間（波的傳播時間）為t，波傳播的距離為x。則：t=nT+t即有x=n+x （x=vt） 且質(zhì)點振動nT（波傳播n）時，波形不變。根據(jù)某時刻的波形，畫另一時刻的波形。方法1：波形平移法：當波傳播距離x=n+x時，波形平移x即可。方法2：特殊質(zhì)點振動法：當波傳播時間t=nT+t時，根據(jù)振動方向判斷相鄰特殊點（峰點，谷點，平衡點）振動t后的位置進而確定波形。根據(jù)

14、兩時刻的波形，求某些物理量（周期、波速、傳播方向等）三：例題精講【例1】 有一彈簧振子做簡諧運動，則 （ ）A加速度最大時，速度最大 B速度最大時，位移最大C位移最大時，回復力最大 D回復力最大時，加速度最大解析：振子加速度最大時，處在最大位移處，此時振子的速度為零，由F= - kx知道，此時振子所受回復力最大，所以選項A錯，C、D對振子速度最大時，是經(jīng)過平衡位置時，此時位移為零，所以選項B錯故正確選項為C、D點評：分析振動過程中各物理量如何變化時，一定要以位移為橋梁理清各物理量間的關系：位移增大時，回復力、加速度、勢能均增大，速度、動量、動能均減??；位移減小時，回復力、加速度、勢能均減小，速

15、度、動量、動能均增大各矢量均在其值為零時改變方向，如速度、動量均在最大位移處改變方向，位移、回復力、加速度均在平衡位置改變方向【例2】 已知單擺擺長為L，懸點正下方3L/4處有一個釘子。讓擺球做小角度擺動，其周期將是多大？解析：該擺在通過懸點的豎直線兩邊的運動都可以看作簡諧運動，周期分別為和，因此該擺的周期為 ：【例3】 固定圓弧軌道弧AB所含度數(shù)小于5°，末端切線水平。兩個相同的小球a、b分別從軌道的頂端和正中由靜止開始下滑，比較它們到達軌道底端所用的時間和動能：tatb，Ea2Eb。解析：兩小球的運動都可看作簡諧運動的一部分，時間都等于四分之一周期，而周期與振幅無關，所以ta=

16、tb；從圖中可以看出b小球的下落高度小于a小球下落高度的一半，所以Ea>2Eb。低點，因此周期應該約是T12s。因此答案錯誤。本題應選C?！纠?】 勁度系數(shù)為20Ncm的彈簧振子，它的振動圖象如圖所示，在圖中A點對應的時刻A 振子所受的彈力大小為05N，方向指向x軸的負方向B振子的速度方向指向x軸的正方向C 在04s內(nèi)振子作了175次全振動D。在04s內(nèi)振子通過的路程為035cm，位移為0解析：由圖可知A在t軸上方，位移x025cm，所以彈力Fkx5N，即彈力大小為5N，方向指向x軸負方向，選項A不正確；由圖可知過A點作圖線的切線，該切線與x軸的正方向的夾角小于90°，切線斜率

17、為正值，即振子的速度方向指向x軸的正方向，選項B正確 由圖可看出，t0、t4s時刻振子的位移都是最大，且都在t軸的上方，在04s內(nèi)完成兩次全振動，選項C錯誤由于t0時刻和t4s時刻振子都在最大位移處，所以在04s內(nèi)振子的位移為零，又由于振幅為05cm，在04s內(nèi)振子完成了2次全振動，所以在這段時間內(nèi)振子通過的路程為2×4×050cm4cm，故選項D錯誤綜上所述，該題的正確選項為B【例5】 擺長為L的單擺做簡諧振動，若從某時刻開始計時，（取作t=0），當振動至 時，擺球具有負向最大速度，則單擺的振動圖象是圖中的（   ）  解析：從t=

18、0時經(jīng)過時間，這段時間為，經(jīng)過 擺球具有負向最大速度，說明擺球在平衡位置，在給出的四個圖象中，經(jīng)過具有最大速度的有C、D兩圖，而具有負向最大速度的只有D。所以選項D正確?！纠?】 在均勻介質(zhì)中有一個振源S，它以50HZ的頻率上下振動，該振動以40m/s的速度沿彈性繩向左、右兩邊傳播。開始時刻S的速度方向向下，試畫出在t=0.03s時刻的波形。v v1.2 0.8 0.4 0 0.4 0.8 1.2S解析：從開始計時到t=0.03s經(jīng)歷了1.5個周期，波分別向左、右傳播1.5個波長，該時刻波源S的速度方向向上，所以波形如右圖所示。12x/my0【例7】如圖是一列向右傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖

19、。已知波速v=0.5m/s，畫出該時刻7s前及7s后的瞬時波形圖。0x/my解析：=2m，v=0.5m/s，T =4 s.所以波在7s內(nèi)傳播的距離為x=vt=3.5m=1質(zhì)點振動時間為1T。方法1 波形平移法：現(xiàn)有波形向右平移可得7s后的波形；現(xiàn)有波形向左平移可得7s前的波形。 由上得到圖中7s后的瞬時波形圖（粗實線）和7s前的瞬時波形圖（虛線）。方法2 特殊質(zhì)點振動法：根據(jù)波動方向和振動方向的關系，確定兩個特殊點（如平衡點和峰點）在3T/4前和3T/4后的位置進而確定波形。請讀者試著自行分析畫出波形。4x/my0【例8】如圖實線是某時刻的波形圖象，虛線是經(jīng)過0.2s時的波形圖象。求：波傳播的

20、可能距離 可能的周期（頻率）可能的波速 若波速是35m/s，求波的傳播方向 若0.2s小于一個周期時，傳播的距離、周期（頻率）、波速。解析： 題中沒給出波的傳播方向，所以有兩種可能：向左傳播或向右傳播。向左傳播時，傳播的距離為x=n+3/4=（4n+3）m （n=0、1、2 ）向右傳播時，傳播的距離為x=n+/4=（4n+1）m （n=0、1、2 ）向左傳播時，傳播的時間為t=nT+3T/4得：T=4t/（4n+3）=0.8 /（4n+3）（n=0、1、2 ）向右傳播時，傳播的時間為t=nT+T/4得：T=4t/（4n+1）=0.8 /（4n+1） （n=0、1、2 ）計算波速，有兩種方法。v

21、=x/t 或v=/T向左傳播時，v=x/t=（4n+3）/0.2=（20n+15）m/s. 或v=/T=4 （4n+3）/0.8=（20n+15）m/s.（n=0、1、2 ）向右傳播時，v=x/t=（4n+1）/0.2=（20n+5）m/s. 或v=/T=4 （4n+1）/0.8=（20n+5）m/s. （n=0、1、2 ）若波速是35m/s，則波在0.2s內(nèi)傳播的距離為x=vt=35×0.2m=7m=1，所以波向左傳播。若0.2s小于一個周期，說明波在0.2s內(nèi)傳播的距離小于一個波長。則：向左傳播時，傳播的距離x=3/4=3m；傳播的時間t=3T/4得：周期T=0.267s；波速v

22、=15m/s.向右傳播時，傳播的距離為/4=1m；傳播的時間t=T/4得：周期T=0.8s；波速v =5m/s.點評：做此類問題的選擇題時，可用答案代入檢驗法。（4）根據(jù)波的傳播特點（運動狀態(tài)向后傳）確定某質(zhì)點的運動狀態(tài)問題：【例9】一列波在介質(zhì)中向某一方向傳播，如圖是此波在某一時刻的波形圖，且此時振動還只發(fā)生在M、N之間，并知此波的周期為T，Q質(zhì)點速度方向在波形中是向下的。則：波源是_；P質(zhì)點的起振方向為_；從波源起振開始計時時，P點已經(jīng)振動的時間為_。解析：由Q點的振動方向可知波向左傳播，N是波源。由M點的起振方向（向上）得P質(zhì)點的起振方向向上。振動從N點傳播到M點需要1T，傳播到P點需要

23、3T/4，所以質(zhì)點P已經(jīng)振動的時間為T/4.【例10】如圖是一列向右傳播的簡諧橫波在t=0時刻（開始計時）的波形圖，已知在t=1s時，B點第三次達到波峰（在1s內(nèi)B點有三次達到波峰）。則： 周期為_ 波速為_；D點起振的方向為_；在t=_s時刻，此波傳到D點；在t=_s和t=_s時D點分別首次達到波峰和波谷；在t=_s和t=_s時D點分別第二次達到波峰和波谷。解析：B點從t=0時刻開始在經(jīng)過t=2.5T=1s第三次達到波峰，故周期T=0.4s. 由v=/T=10m/s. D點的起振方向與介質(zhì)中各質(zhì)點的起振方向相同。在圖示時刻，C點恰好開始起振，由波動方向可知C點起振方向向下。所以，D點起振方向

24、也是向下。從圖示狀態(tài)開始計時：此波傳到D點需要的時間等于波從C點傳播到D需要的時間，即：t=（454）/10=4.1s； D點首次達到波峰的時間等于A質(zhì)點的振動狀態(tài)傳到D點需要的時間，即：t=（451） /10=4.4s； D點首次達到波谷的時間等于B質(zhì)點的振動狀態(tài)傳到D點需要的時間，即：t=（453）/10=4.2s；D點第二次達到波峰的時間等于D點首次達到波峰的時間再加上一個周期，即：t=4.4 s+0.4s=4.8 s. D點第二次達到波谷的時間等于D點首次達到波峰的時間再加上一個周期，即：t=4.2s+0.4s=4.6s.【例11】 已知在t1時刻簡諧橫波的波形如圖中實線所示；在時刻t

25、2該波的波形如圖中虛線所示。t2-t1 = 0.02s。求：（1）該波可能的傳播速度。（2）若已知T< t2-t1<2T，且圖中P質(zhì)點在t1時刻的瞬時速度方向向上，求可能的波速。（3）若0.01s<T<0.02s，且從t1時刻起，圖中Q質(zhì)點比R質(zhì)點先回到平衡位置，求可能的波速。解析：（1）如果這列簡諧橫波是向右傳播的，在t2-t1內(nèi)波形向右勻速傳播了，所以波速=100（3n+1）m/s （n=0，1，2，）；同理可得若該波是向左傳播的，可能的波速v=100（3n+2）m/s （n=0，1，2，）（2）P質(zhì)點速度向上，說明波向左傳播，T< t2-t1 <2T，

26、說明這段時間內(nèi)波只可能是向左傳播了5/3個波長，所以速度是唯一的：v=500m/s（3）“Q比R先回到平衡位置”，說明波只能是向右傳播的，而0.01s<T<0.02s，也就是T<0.02s<2T，所以這段時間內(nèi)波只可能向右傳播了4/3個波長，解也是唯一的：v=400m/s四課堂練習1已知在單擺a完成10次全振動的時間內(nèi)，單擺b完成6次全振動，兩擺長之差為1.6 m則兩單擺擺長la與lb分別為Ala2.5 m，lb0.9 m Bla0.9 m，lb25 mCla2.4 m，lb4.0 m Dla4.0 m，lb2.4 m2 一個彈簧振子在AB間作簡諧運動，O是平衡位置，以

27、某時刻作為計時零點（）。經(jīng)過周期，振子具有正方向的最大加速度。那么以下幾個振動圖中哪一個正確地反映了振子的振動情況？（ ）3 如下圖所示，一個小鐵球，用長約10m的細線系牢，另一端固定在O點，小球在C處平衡，第一次把小球由C處向右側(cè)移開約4cm，從靜止釋放至回到C點所用時間為；第二次把小球提到O點，由靜止釋放，到達C點所用的時間為，則（ ）A> B = C < D 無法判斷4 一個單擺作簡諧運動，若使擺球質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?倍，而通過平衡位置時的速度變?yōu)樵瓉淼?，則（ ）A 頻率不變，振幅不變 B 頻率不變，振幅改變C 頻率改變，振幅不變 D 頻率改變，振幅改變5 甲、乙兩個單擺的振動圖

28、線如圖所示。根據(jù)振動圖線可以斷定（ ）A甲、乙兩單擺擺長之比是49 B 甲、乙兩單擺振動的頻率之比是23C 甲擺的振動能量大于乙擺的振動能量 D 乙擺的振動能量大于甲擺的振動能量6 在一圓形軌道上運行的人造同步地球衛(wèi)星中放一只用擺計時的掛鐘，這個鐘將要（ ）A 變慢 B 變快 C 停擺不走 D 快慢不變7（2004年全國理綜卷）一列簡諧橫波沿x軸負方向傳播，圖1是t=1s時的波形圖，圖2是波中某振動質(zhì)元位移隨時間變化的振動圖線（兩圖用同一時間起點），則圖2可能是圖1中哪個質(zhì)元的振動圖線？Ax=0處的質(zhì)元 Bx =1m處的質(zhì)元Cx =2m處的質(zhì)元 Dx =3m處的質(zhì)元8圖中是觀察水面波衍射的實驗

29、裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個孔，O為波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每兩條相鄰波紋（圖中曲線）之間距離表示一個波長，則波經(jīng)過孔之后的傳播情況，下列描述正確的是：A此時能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象；OCABDB擋板前后波紋間距離相等；C如果將孔AB擴大，有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象；D如果孔的大小不變，使波源頻率增大，能更明顯地觀察到衍射現(xiàn)象。9（2002年廣東、廣西卷）一列在豎直方向振動的簡諧橫波，波長為，沿 x 軸正方向傳播.某一時刻，在振動位移向上且大小等于振幅一半的各點中，任取相鄰的兩點 P1、P2，已知P1的 x 坐標小于P2的 x 坐標.A.若，則P1向下運動，P2向

30、上運動B.若，則P1向上運動，P2向下運動C.若，則P1向上運動，P2向下運動D.若，則P1向下運動，P2向上運動10如圖所示，一根張緊的水平彈性長繩上的 a、b兩點，相 距14.0 m ，b 點在 a點的右方.當一列簡諧橫波沿此繩向右傳播時，若 a點的位移達到正極大時，b點的位移恰為零，且向下運動.經(jīng)過1.00 s 后，a點的位移為零，且向下運動，而 b點的位移恰達到負極大.則這簡諧橫波的波速可能等于A.14 m/s B.10 m/s C.6 m/s D.4.67 m/s11簡諧橫波在某時刻的波形圖線如圖所示，由此圖可知A若質(zhì)點 a向下運動，則波是從左向右傳播的B若質(zhì)點b向上運動，則波是從左

31、向右傳播的C.若波從右向左傳播，則質(zhì)點 c向下運動D若波從右向左傳播，則質(zhì)點d向上運動12如圖所示，O是波源，a、b、c、d是波傳播方向上各質(zhì)點的平衡位置，且Oa=ab=bc=cd=3 m，開始各質(zhì)點均靜止在平衡位置，t=0時波源O開始向上做簡諧運動，振幅是0.1 m，波沿Ox 方向傳播，波長是8 m，當O 點振動了一段時間后，經(jīng)過的路程是0.5 m ，各質(zhì)點運動的方向是Aa 質(zhì)點向上 Bb質(zhì)點向上 Cc質(zhì)點向下 Dd質(zhì)點向下13如圖在x y平面內(nèi)有一沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，波速為1 m/s，振幅為4 cm，頻率為2.5 Hz.在t=0時刻，P點位于其平衡位置上方最大位移處，則距P為0.2

32、 m的Q點（見圖）A在0.1 s時的位移是4 cm B在0.1 s時的速度最大C在0.1 s時的速度向下 D在0到0.1 s時間內(nèi)的路程是4 cm14一列簡諧橫波，在t=0時刻的波形如圖8-13所示，自右向左傳播，已知在t1 =0.7 s時，P點出現(xiàn)第二次波峰（0.7 s內(nèi)P點出現(xiàn)兩次波峰），Q點的坐標是（-7，0），則以下判斷中正確的是A質(zhì)點A和質(zhì)點B在t=0時刻的位移是相等的B在t=0時刻，質(zhì)點C向上運動C.在t2=0.9 s 末，Q點第一次出現(xiàn)波峰D在t3=1.26 s 末，Q點第一次出現(xiàn)波峰參考答案：B 2 D 3 A 4 B 5 A 6 C 7A 8ABC 9AC 10BD11BD

33、12A 13BD 14BC五：課后提升1一質(zhì)點做簡諧運動的振動圖象如下圖所示，由圖可知t=4s時質(zhì)點（ ）A速度為正的最大值，加速度為零B速度為零，加速度為負的最大值C位移為正的最大值，動能為最小D位移為正的最大值，動能為最大2如下圖中，若質(zhì)點在A對應的時刻，則其速度v、加速度a的大小的變化情況為（ ）Av變大，a變小 Bv變小，a變小Cv變大，a變小 Dv變小，a變大 3某質(zhì)點做簡諧運動其圖象如下圖所示，質(zhì)點在t=3.5s時，速度v、加速度的方向應為（ ）Av為正，a為負 Bv為負，a為正Cv、a都為正 Dv、a都為負 4如下圖所示的簡諧運動圖象中，在t1和t2時刻，運動

34、質(zhì)點相同的量為（ ）A加速度 B位移 C速度 D回復力 5如下圖所示為質(zhì)點P在04s內(nèi)的振動圖象，下列說法中正確的是（ ）A再過1s，該質(zhì)點的位移是正的最大 B再過1s，該質(zhì)點的速度方向向上C再過1s，該質(zhì)點的加速度方向向上 D再過1s，該質(zhì)點的加速度最大 6一質(zhì)點作簡諧運動的圖象如下圖所示，則該質(zhì)點（ ）A在0至0.01s內(nèi)，速度與加速度同方向B在0.01至0.02s內(nèi)，速度與回復力同方向C在0.025s末，速度為正，加速度為負D在0.04s末，速度為零，回復力最大7如下圖所示，下述說法中正確的是（ ）A第2s末加速度為正最大，速度為0 B第3s末加速度為0，速度為正最大

35、C第4s內(nèi)加速度不斷增大 D第4s內(nèi)速度不斷增大8一個做簡諧振動的質(zhì)點的振動圖象如下圖所示，在t1、t2、t3、t4各時刻中，該質(zhì)點所受的回復力的即時功率為零的是（ ）At4 Bt3 Ct2 Dt19如下圖所示為一單擺做間諧運動的圖象，在0.10.2s這段時間內(nèi)（ ）A物體的回復力逐漸減小 B物體的速度逐漸減小C物體的位移逐漸減小 D物體的勢能逐漸減小 10一個彈簧振子在A、B間做簡諧運動，O為平衡位置，如下圖a所示，以某一時刻作計時起點（t為0），經(jīng)周期，振子具有正方向增大的加速度，那么在下圖b所示的幾個振動圖象中，正確反映振子振動情況（以向右為正方向）的是（ ） 11彈

36、簧振子做簡諧運動的圖線如下圖所示，在t1至t2這段時間內(nèi)（ ）A振子的速度方向和加速度方向都不變B振子的速度方向和加速度方向都改變C振子的速度方向改變，加速度方向不變D振子的速度方向不變，加速度方向改變 12如下左圖所示為一彈簧振子的簡諧運動圖線，頭0.1s內(nèi)振子的平均速度和每秒鐘通過的路程為（ ）A4m/s，4m B0.4m/s，4cm C0.4m/s，04m D4m/s，0.4m 13如上右圖所示是某彈簧振子在水平面內(nèi)做簡諧運動的位移-時間圖象，則振動系統(tǒng)在（ ）At1和t3時刻具有相同的動能和動量 Bt1和t3時刻具有相同的勢能和不同的動量Ct1和t5時刻具有相同的加

37、速度 Dt2和t5時刻振子所受回復力大小之比為2114從如下圖所示的振動圖象中，可以判定彈簧振子在t= s時，具有正向最大加速度；t= s時，具有負方向最大速度；在時間從 s至 s內(nèi)，振子所受回復力在-x方向并不斷增大；在時間從 s至 s內(nèi)振子的速度在+x方向上并不斷增大 15如下圖所示為兩個彈簧振子的振動圖象，它們振幅之比AAAB= ；周期之比TATB= 若已知兩振子質(zhì)量之比mAmB=23，勁度系數(shù)之比kAkB=32，則它們的最大加速度之比為 最大速度之比   16一水平彈簧振子的小球的質(zhì)量m=5kg，彈簧的勁度系數(shù)50N/m，振子的振動圖線如下圖所示在t=12

38、5s時小球的加速度的大小為 ，方向 ；在t=275s時小球的加速度大小為 ，速度的方向為 參考答案1B、C 2C 3A 4C 5A、D 6A、D 7A、B、C 8D 9A、C、D 10D 11D 12C 13B、D 140.4；0.2；0.6；0.8；0.4；0.6 1521；23；92；31 166m/s2；向上；0；向下 1701s；01m/s四川卷有關機械波的選擇題（2007年四川卷）20圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖，圖乙為質(zhì)點P以此時刻為計時起點的振動圖象。從該時刻起（AC）A經(jīng)過0.35 s時，質(zhì)點Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點P距平衡位置的距離B經(jīng)過0.25s時，質(zhì)點Q的加速度大于質(zhì)點P的加速度C經(jīng)過0.15s，波沿 x 軸的正方向傳播了3mD經(jīng)過0.1s時，質(zhì)點Q的運動方向沿y軸正方向(2008年四川卷非延考區(qū))19.一列簡諧橫波沿直線傳播，該直線上的a、b 兩點相距4.42