第36講機(jī)械波.ppt

1、第36講機(jī)械波 自主夯實(shí)基礎(chǔ)自主預(yù)習(xí)輕松過關(guān) 名師點(diǎn)金 近幾年高考機(jī)械波部分命題特點(diǎn)：考題難度較大，題型基本相似，重點(diǎn)是簡諧波的圖象. 復(fù)習(xí)時(shí)重點(diǎn)要理解好以下兩點(diǎn)：波在傳播過程中時(shí)間、空間上具有周期性；雖然波上各質(zhì)點(diǎn)不向傳播方向遷移,但“波形”卻在向傳播方向勻速移動(dòng). 知識梳理 一、機(jī)械波 1.定義：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播形成機(jī)械波.,2.產(chǎn)生條件：振源、彈性介質(zhì). 3.分類 （1）橫波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直的波. （2）縱波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一直線上的波.（注意不是振動(dòng)方向與波的傳播方向相同） 4.特點(diǎn) （1）每一質(zhì)點(diǎn)都以各自的平衡位置為中心做振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)并不隨波而

2、遷移，傳播的是波源的振動(dòng)形式和振動(dòng)能量. （2）后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)總是落后于帶動(dòng)它的前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，且每個(gè)質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的方向與振源起振方向相同. （3）介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期和頻率都與波源的振動(dòng)周期和頻率相同.,二、描述波的物理量 1.波長（）：在波的傳播方向上，兩個(gè)相鄰的、在振動(dòng)過程中對平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點(diǎn)之間的距離叫波長. 理解：在橫波中，相鄰的兩個(gè)波峰或波谷間的距離等于波長；在縱波中，兩個(gè)相鄰的密部或疏部中央間的距離等于波長. 2.頻率（f）：波源的振動(dòng)頻率，亦即波的頻率.它由振源決定，與介質(zhì)無關(guān). 3.波速（v）：單位時(shí)間內(nèi)波沿傳播方向傳播的距離叫波速.波速公式為：. 4.頻率、波

3、速和波長大小的決定因素,（1）波的頻率（f）就是波源振動(dòng)的頻率，跟介質(zhì)無關(guān).波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，頻率一定不會(huì)發(fā)生改變. （2）波速（v）由介質(zhì)及波的種類（橫波或縱波） 決定，而與頻率的大小無關(guān)，所以不同頻率的機(jī)械波在同種介質(zhì)中的速率相同，由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，速率改變. （3）波長（）由頻率和波速共同決定，也就是由振源和介質(zhì)共同決定，即 . 三、波的圖象 波動(dòng)圖象是指在某時(shí)刻波的傳播方向上的介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)相對于各自平衡位置的位移.,1.由簡諧運(yùn)動(dòng)形成的簡諧波的圖象為正弦曲線. 2.波動(dòng)圖象能反映的物理量 （1）可直接讀出波長和振幅. （2）可判定某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移大小和

4、方向和某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)加速度的方向，并能比較大小. （3）結(jié)合波的傳播方向可確定各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向,畫出質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)波形或由各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向確定波的傳播方向. 四、波的特有現(xiàn)象 1.波的干涉 （1）產(chǎn)生干涉的條件：振動(dòng)方向相同、頻率相等（相差恒定）的兩列波相遇. （2）現(xiàn)象：兩列波相遇時(shí)，某些區(qū)域振動(dòng)總是加強(qiáng)，,某些區(qū)域振動(dòng)總是減弱，且加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)互相間隔. （3）對兩個(gè)完全相同的波源產(chǎn)生的干涉來說，凡到兩波源的路程差為一個(gè)波長的整數(shù)倍時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)；凡到兩波源的路程差為半個(gè)波長的奇數(shù)倍時(shí)，振動(dòng)減弱. 2.波的衍射 （1）產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：障礙物或孔（縫）的尺寸跟波長差不多，或者比波長更小. （

5、2）現(xiàn)象：波繞過障礙物繼續(xù)傳播. 3.多普勒效應(yīng) （1）由于波源和觀察者之間有相對運(yùn)動(dòng)，使觀察者接收到的波的頻率不等于波源頻率的現(xiàn)象叫多普勒效應(yīng). （2）注意：波源的頻率不變，只是觀察者接收到的波,的頻率發(fā)生了變化.如果兩者相互接近，觀察者接收的頻率相對于波源變大；如果兩者相互遠(yuǎn)離，觀察者接收的頻率相對于波源變小. 五、聲波 1.聲波是縱波，常溫下空氣中的聲速為340 m/s. 2.頻率低于20 Hz的聲波叫次聲波，頻率高于20000 Hz的聲波叫超聲波. 基礎(chǔ)自測 1.(2009年濰坊高三年級統(tǒng)一考試)如圖 36-1所示,S是一頻率為10 Hz上下振動(dòng)的波源 ,所激起的波同時(shí)向x軸正負(fù)兩方向

6、傳播,波速為20 m/s,質(zhì)點(diǎn)P和Q到波源S的距離分別是32.3 m和9.3 m.已知P、Q兩質(zhì)點(diǎn)已,圖36-1,開始振動(dòng),則當(dāng)波源S經(jīng)過平衡位置向上振動(dòng)時(shí)() A.Q質(zhì)點(diǎn)在x軸下方 B.P質(zhì)點(diǎn)在x軸上方 C.Q質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向下 D.P質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向下 【解析】此波波長 ,所以質(zhì)點(diǎn)P到波源的距離32.3 m=16+0.3 m,而0.3 m小于 ,波從S傳播到P,向右傳播,當(dāng)波源S經(jīng)過平衡位置向上振動(dòng)時(shí),此時(shí)P正處于x軸下方,向上振動(dòng),故B、D均錯(cuò)；質(zhì)點(diǎn)Q到波源的距離9.3 m=4+ +0.3 m,波從S傳播到Q,向左傳播,當(dāng)波源S經(jīng)過平衡位置向上振動(dòng)時(shí),此時(shí)Q正處于x軸上方且向下振動(dòng),故C正確

7、，D錯(cuò)誤. 【答案】C,2.(2009年山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)月考) 圖36-2 所示是一列簡諧橫波在t=0時(shí)刻的圖象. 經(jīng)過 t=1.2 s時(shí)間,恰好第三次重復(fù)出現(xiàn)圖示的波 形.根據(jù)以上信息,下面各項(xiàng)能確定的是()圖36-2 A.該波的傳播速度的大小 B.t=1.2 s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過的路程 C. t=0.6 s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的速度方向 D. t=0.6 s時(shí)刻的波形圖 【解析】本題以機(jī)械波的圖象為核心命題,考查了波的傳播速度、質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)的路程、波形圖等知識點(diǎn).并且本題具有發(fā)散性,要求學(xué)生具有從圖象中得到有關(guān)信息的能力.從圖象中可知波長=8 m,經(jīng)過t=1.2 s時(shí)間,恰好第三次重復(fù),出現(xiàn)圖示的波

8、形,因此可知周期T=0.4 s,從而確定波速v=T=20 m/s和t=1.2 s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過的路程 s=4A3=120cm,t=0.6s時(shí)由于不知波的傳播方向,因此無法確定質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方向,t =0.6s=1.5T,因此可以確定t =0.6s的波形圖.綜上本題答案為A、B、D 【答案】ABD 3. (2009年昆明市高考模擬)一列簡諧橫 波在某時(shí)刻的波形如圖36-3甲所示,此時(shí)刻質(zhì) 點(diǎn)P的速度為v,經(jīng)過0.2 s它的速度大小、方向 第一次與v相同,再經(jīng)過1.0 s它的速度大小、圖36-3甲 方向第二次與v相同,則下列判斷中正確的有() A.波沿x軸正方向傳播,波速為5 m/s,B.質(zhì)點(diǎn)M與

9、質(zhì)點(diǎn)Q的位移大小總是相等，方向總是相反 C.若某時(shí)刻M質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波谷處,則P質(zhì)點(diǎn)一定到達(dá)波峰處 D.從圖示位置開始計(jì)時(shí),在2.2s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P的位移為-20 cm 【解析】由于P到平衡位置和到波谷處的位移相等,而質(zhì)點(diǎn)P在靠近平衡位置處的速度大,假如P的運(yùn)動(dòng)方向向下,則容易判斷P的速度大小、方向第一次與v相同所經(jīng)歷的時(shí)間比質(zhì)點(diǎn)P的速度大小、方向第二次與v相同所經(jīng)歷的時(shí)間要長,不符合題意,故P的振動(dòng)方向向上,從而可判斷出波的傳播方向沿x軸正方向,從題意可得出,質(zhì)點(diǎn)P兩次達(dá)到速度v所經(jīng)歷的時(shí)間之和恰好為一個(gè)周期,即T=t1+t2=0.2s+1.0s=1.2s,從波形圖讀出波長=6 m,故波速 ,故選項(xiàng)

10、A正確；而M、Q兩,點(diǎn)并非反相的兩質(zhì)點(diǎn),它們的位移大小并非總相等,方向并非總相反,故選項(xiàng)B錯(cuò)；但M、P是反相的兩質(zhì)點(diǎn),若某時(shí)刻M質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波谷處,則P質(zhì)點(diǎn)一定到達(dá)波峰處,故選項(xiàng)C正確；從圖示位置開始計(jì)時(shí),經(jīng)過2.2s的時(shí)間,波傳播的距離：x=vt=52.2 m=11 m,假設(shè)波源在x軸負(fù)半軸某處(足夠遠(yuǎn)),可以作出波形圖如圖36-3乙所示,根據(jù)正弦函數(shù)的規(guī)律,可算出P的橫坐標(biāo)xP=3.5 m,距它11 m的更靠近波源的質(zhì)點(diǎn)R的橫坐標(biāo)xR=-7.5 m,此質(zhì)點(diǎn)正好處于波谷,即R的位移為-20 cm,根據(jù)機(jī)械波是振動(dòng)形式的傳播,從圖示位置開始計(jì)時(shí),在2.2 s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)R將把它的振動(dòng)形式傳給P,所以

11、質(zhì) 點(diǎn)P的位移為-20 cm,故選項(xiàng)D正確. 【答案】ACD,圖36-3乙,創(chuàng)新方法探究提練方法展示技巧 題型方法 一、波的形成和傳播 例1在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個(gè)質(zhì)點(diǎn),相鄰兩質(zhì)點(diǎn)的距離均為L,如圖36-4甲所示.一列橫波沿該直線向右傳播,t=0時(shí)到達(dá)質(zhì)點(diǎn)1,質(zhì)點(diǎn)1開始向下運(yùn)動(dòng),經(jīng)過時(shí)間t第一次出現(xiàn)如圖36-4乙所示的波形.則該波的() A.周期為t,波長為8L B.周期為,波長為8L C.周期為,波速為 D.周期為t,波速為,甲乙 圖36-4 【解析】由圖可看出,該波波長=8L.質(zhì)點(diǎn)9此時(shí)向上運(yùn)動(dòng),這說明在t時(shí)間內(nèi),波傳播的距離大于一個(gè)波長.因質(zhì)點(diǎn)1開始振動(dòng)的方向向下,故波

12、傳播到質(zhì)點(diǎn)9時(shí),質(zhì)點(diǎn)9起振的方向應(yīng)向下,而圖中質(zhì)點(diǎn)9向上振動(dòng),這說明質(zhì)點(diǎn)9已振動(dòng),故,則,機(jī)械波傳播的速度 .由此可知選項(xiàng)B、C正確. 【答案】BC,方法概述 對于機(jī)械波,從整體上看是波動(dòng),從局部與具體某一質(zhì)點(diǎn)看又是振動(dòng), 波是相鄰質(zhì)點(diǎn)的依次帶動(dòng)而形成的,波的傳播過程實(shí)際上是前一質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后一質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的過程,因此介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)做的都是受迫振動(dòng),它們的振動(dòng)頻率都與波源的頻率相同,也就是波動(dòng)的頻率.波在傳播過程中實(shí)際上傳播的是波源的振動(dòng)能量和振動(dòng)形式,介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)只是在自己的平衡位置附近來回振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)本身并不隨波遷移,僅在平衡位置附近振動(dòng).當(dāng)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)完成一個(gè)周期振動(dòng)時(shí),波在沿波的傳播方向上恰好傳播了一

13、個(gè)波長的距離.所有質(zhì)點(diǎn)起始振動(dòng)方向與第一個(gè)質(zhì)點(diǎn)(波源)起始振動(dòng)方向相同.也就是順波的傳播方向上，后面所有質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)方向與第一個(gè)質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng)方向相同.,同時(shí)順波的傳播方向上,各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)步調(diào)依次落后. 二、波的圖象的應(yīng)用 例2一列簡諧橫波沿x軸傳播,周期為T. t=0時(shí)刻的波形如圖36-5所示.此時(shí)平衡位置位于x=3 m處的質(zhì)點(diǎn)正在向上運(yùn)動(dòng),若a、b兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的坐標(biāo)分別為xa=2.5 m,xb=5.5 m,則() A.當(dāng)a質(zhì)點(diǎn)處在波峰時(shí),b質(zhì) 點(diǎn)恰在波谷 B.時(shí),a質(zhì)點(diǎn)正在向y軸 負(fù)方向運(yùn)動(dòng)圖36-5 C.時(shí),b質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng) D.在某一時(shí)刻a 、b兩質(zhì)點(diǎn)的位移和速度可能相同,

14、【解析】由圖可看出波長為4 m,t=0時(shí)刻x=3 m處的質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng),可得該波向左傳播.將整個(gè)波形圖向左平移1.5 m時(shí),a質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波峰,此時(shí)b質(zhì)點(diǎn)正好在平衡位置,與t=0時(shí)刻平衡位置在7 m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)狀態(tài)一樣,故a質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波峰時(shí),b質(zhì)點(diǎn)正在平衡位置并向上振動(dòng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤；將圖象整體向左平移1 m,即波傳播時(shí),a的振動(dòng)狀態(tài)與與t=0時(shí)刻平衡位置在3.5 m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)狀態(tài)一樣,即處在平衡位置上方并向y軸正方向運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤；將圖象整體向左平移3m,即波傳播時(shí),a的振動(dòng)狀態(tài)與與t=0時(shí)刻平衡位置在9.5 m處和1.5 m的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)狀態(tài)一樣,即處在平衡位置下方并向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C正確；a

15、、b質(zhì)點(diǎn)相隔3 m,即相差,質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過周期的整數(shù)倍位移和速度相同,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 【答案】C,方法概述 波的傳播方向與 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的關(guān)聯(lián) 判斷,其特點(diǎn)是以波的 圖象為載體考查對波 動(dòng)這一質(zhì)點(diǎn)“群體效 應(yīng)”與振動(dòng)這一質(zhì)點(diǎn) “個(gè)體運(yùn)動(dòng)”內(nèi)在聯(lián) 系的理解.依波的形成 機(jī)理和傳播規(guī)律可分 為“質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)法”和“圖象微平移法”.此外還有“上下坡法”、“同側(cè)法”等.,（續(xù)表）,三、波的多解問題 例3一列簡諧橫波沿直線傳播,該直線上的a、b兩點(diǎn)相距4.42 m.圖36-6中實(shí)、虛兩條曲線分別表示平衡位置在a、b兩點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)曲線.從圖示可知() A.該波的頻率一定是10 Hz B.該波的波長一定是0.1 m

16、 C.該波的傳播速度可能是34 m/s D.a點(diǎn)一定比b點(diǎn)距波源近圖36-6 【解析】由振動(dòng)圖象可知,振動(dòng)周期為0.1s,故此列波的頻率一定是10 Hz,A正確；因?yàn)椴ㄋ?當(dāng)n=2時(shí),波速為34 m/s,故C正確；由圖不能斷定波長一定是0.1 m,也無法確定哪一點(diǎn)距波源近一些 【答案】AC,方法概述 波源振動(dòng)具有時(shí)間上的周期性,每隔時(shí)間T又重復(fù)振動(dòng)；波的傳播則具有空間上的周期性,用波長來表示,波源振動(dòng)一個(gè)周期,向前傳播一個(gè)波長的距離,介質(zhì)中相距n的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)情況完全相同.這兩方面的周期性將導(dǎo)至解題答案的多解性.該類試題常用來考查考生思維的嚴(yán)密性. 變式訓(xùn)練 一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播, 振幅為

17、A.t=0時(shí), 平衡位置在x=0處的質(zhì)點(diǎn)位于y=0處, 且向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng); 此時(shí), 平衡位置在x=0.15 m處的質(zhì)點(diǎn)位于y=A處. 該波的波長可能等于 A. 0.60 mB. 0.20 m C. 0.12 mD. 0.086 m,【解析】因?yàn)椴ㄑ豿軸正方向傳播,且x=0處質(zhì)點(diǎn)經(jīng)平衡位置向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),故此時(shí)波形圖為正弦函數(shù)圖象,則 x = 0.15m = ,當(dāng)n=0時(shí),=0.60m,選項(xiàng)A正確；當(dāng)n=1時(shí),=0.12 m,選項(xiàng)C正確；當(dāng)n3時(shí),0.066 m,選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 【答案】AC 體驗(yàn)成功 1. (2009年黃岡市期末)消除噪聲 污染是當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的一個(gè)重要課題, 內(nèi)燃機(jī)、通風(fēng)機(jī)等

18、在排放各種高速氣流 的過程中都發(fā)出噪聲,干涉型消聲器可圖36-7 以用來削弱高速氣流產(chǎn)生的噪聲.干涉型消聲器的結(jié)構(gòu)及氣流運(yùn)行如圖36-7所示.產(chǎn)生的波長為的聲波沿水平管道自,左向右傳播,在聲波到達(dá)a處時(shí),分成兩束相干波,它們分別通過r1和r2的路程,再在b處相遇,即可達(dá)到削弱噪聲的目的.若r=r2-r1,則r等于() A.波長的整數(shù)倍 B.波長的奇數(shù)倍 C.半波長的奇數(shù)倍D.半波長的偶數(shù)倍 【解析】這兩束相干波是由一束波分離出來的,其振動(dòng)情況相同,振幅也相同,要使它們在b處相遇達(dá)到消聲的目的,就是要這兩束波疊加后成為振動(dòng)減弱點(diǎn),則r應(yīng)為半波長2的奇數(shù)倍,所以選C. 【答案】C 2.(2009年

19、隨州檢測)如圖36-8所示,甲、乙是在同一條均質(zhì)長繩上傳播的兩列簡諧橫波在某一時(shí)刻的波形(),A.這兩列波在坐標(biāo)原點(diǎn)開始相遇 B.經(jīng)過一段時(shí)間可在繩上看見一 個(gè)兩列波疊加形成的完整正弦波形 C.經(jīng)過一段時(shí)間可以在繩上看見 兩列波疊加恰好形成一條直線 D.在兩列波都經(jīng)過O點(diǎn)的過程中O圖36-8 點(diǎn)是一個(gè)振動(dòng)減弱點(diǎn) 【解析】同一繩波,波速相等,從圖看出甲、乙兩列波的波前到O的距離相等,故甲、乙兩列波將同時(shí)到達(dá)O點(diǎn),即這兩列波在坐標(biāo)原點(diǎn)O開始相遇,所以選項(xiàng)A正確；由于兩列波的波長及波速均相等,經(jīng)過一段時(shí)間,兩列波所引起的振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)重合,此時(shí)可在繩上看見一個(gè)兩列波疊加形成的完整正弦波形,故選項(xiàng)B正確；由

20、于兩列波的振幅不相等,其疊加不可能出現(xiàn)抵消的情況,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在兩列波都經(jīng)過O點(diǎn)的過程中,根據(jù)波的傳播方向可判斷出質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向,甲波在O點(diǎn)的振動(dòng)方向向上,而乙波在O點(diǎn)的振動(dòng)方向向下,兩列波在O點(diǎn)引起的振動(dòng)方向相反,故O點(diǎn)是一個(gè)振動(dòng)減弱點(diǎn),選項(xiàng)D正確. 【答案】ABD 3.（2009年四川部分學(xué)校檢測）一列 沿x軸正方向傳播的橫波某時(shí)刻的波動(dòng)圖 象如圖36-9所示，波速為50 cm/s，由該圖 象可知（）圖36-9 A.該橫波的波長為30 cm，振幅為5 cm B.該時(shí)刻x=5 cm處的質(zhì)點(diǎn)的位移為5 cm,C.該時(shí)刻x=15cm處的質(zhì)點(diǎn)的加速度最大，方向沿y軸負(fù)方向 D.再經(jīng)過0.2s，x

21、=12cm處的質(zhì)點(diǎn)的速度方向沿y軸負(fù)方向 【解析】由波的圖象可知：波長為20cm，振幅為5cm，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；該時(shí)刻x=5cm處的質(zhì)點(diǎn)處于正向最大位移處，選項(xiàng)B正確；該時(shí)刻x=15cm處的質(zhì)點(diǎn)的加速度由B指向平衡位置，且最大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；再經(jīng)過0.2s，波形恰好關(guān)于x軸對稱，由于波向x軸正方向傳播，所以x=12cm處的質(zhì)點(diǎn)的速度方向沿y軸負(fù)方向，選項(xiàng)D正確. 【答案】BD 4.（2004年全國理綜卷）一列簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳 播，圖36-10甲是t=1 s時(shí)的波形圖，圖36-10乙是波中某振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)位移隨時(shí)間變化的振動(dòng)圖象（兩圖用同一時(shí)間起點(diǎn)），則圖乙可能是圖甲中哪個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象（） 甲乙

22、圖36-10 A.x=0處的質(zhì)點(diǎn) B.x=1 m處的質(zhì)點(diǎn) C.x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)D.x=3 m處的質(zhì)點(diǎn) 【解析】由題中圖象可知波的周期T=4 s，=4 m，故v=1 m/s，且0時(shí)刻波的圖象如圖36-10丙所示. 即圖乙為x=0或x=4 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象.,【答案】A 圖36-10丙 5.（2007年山東理綜卷）湖面上一點(diǎn)O上下振動(dòng)，振幅為0.2 m，以O(shè)點(diǎn)為圓心形成圓形水波，如圖36-11甲所示，A、B、O三點(diǎn)在一條直線上，OA間的距離為4.0 m，OB間的距離為2.4 m.某時(shí)刻O點(diǎn)處在波峰位置，觀察發(fā)現(xiàn)2 s后此波峰傳到A點(diǎn)，此時(shí)O點(diǎn)正通過平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，OA間還有一個(gè)波峰.將水波近

23、似為簡諧波. （1）求此水波的傳播速度、周期和波長. （2）以O(shè)點(diǎn)處在波峰位置為0時(shí)刻，某同學(xué)打算根據(jù)OB,間的距離與波長的關(guān)系，確定B點(diǎn)在0時(shí)刻的 振動(dòng)情況，畫出B點(diǎn)的振動(dòng)圖象.你認(rèn)為該同 學(xué)的思路是否可行？若可行，畫出B點(diǎn)振 動(dòng)圖象，若不可行，請給出正確思路并畫出 B點(diǎn)的振動(dòng)圖象.圖36-11甲 【解析】（1）由題意可知， ，即T=1.6 s =vT=3.2 m. （2）可行.振動(dòng)圖象如圖36-11乙 所示. 【答案】（1）2 m/s1.6 s3.2 m圖36-11乙 （2）可行.振動(dòng)圖象如圖36-11乙所示.,金典預(yù)測演練經(jīng)典創(chuàng)新展望高考 1.(2009年西安鐵一中模考)一列橫波在x軸上

24、傳播,在x=0與x=1 cm的兩點(diǎn)的振動(dòng)圖線分別如圖中實(shí)線與虛線所示.由此可以得出() A.該波的波長一定是4 cm B.該波的周期一定是4 s C.該波的振幅一定是2 cm D.該波的傳播速度一定是1 cm/s 【解析】根據(jù)振動(dòng)圖象兩個(gè)最大值的橫坐標(biāo)之差為振動(dòng)周期,可知T=4 s,選項(xiàng)B正確；從圖象可看出振幅A=2 cm,選項(xiàng),C正確；根據(jù)題中所給的振動(dòng)圖象無法得到波長(或波速),也就無法根據(jù)算出波速(或波長),故選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤 【答案】BC 2.(2009年黃岡重點(diǎn)中學(xué)三月聯(lián)考)一列簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播,波速v=4 m/s.已知坐標(biāo)原點(diǎn)(x=0)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖甲所示,在乙圖中能夠

25、正確表示t=0.15 s時(shí)波形的圖是(),【解析】由振動(dòng)圖象知,坐標(biāo)原點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)在t=0.15 s時(shí)在y正半軸向下運(yùn)動(dòng).已知波沿x軸負(fù)向傳播,根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向、波的傳播方向與波形的關(guān)系,只有選項(xiàng)A正確 【答案】A 3.(2009年湖南重點(diǎn)中學(xué)三月聯(lián)考)如圖所示,實(shí)線和虛線分別為某種波在t時(shí)刻和t+t時(shí)刻的波形曲線.B和C是橫坐標(biāo)分別為d和3d的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn).下列說法中正確的是() A.任一時(shí)刻,如果質(zhì)點(diǎn)B向上運(yùn)動(dòng),則質(zhì)點(diǎn) C一定向下運(yùn)動(dòng) B.任一時(shí)刻,如果質(zhì)點(diǎn)B的速度為零,則質(zhì)點(diǎn)C的速度也為零,C.如果波是向右傳播的,則波的周期可能為t D.如果波是向左傳播的,則波的周期可能為 t 【解析】若波

26、向左傳播,則在t時(shí)刻的基礎(chǔ)上向左傳播d時(shí),B、C兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)均經(jīng)過平衡位置且向上振動(dòng),所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若波向左傳播,則在t時(shí)刻的基礎(chǔ)上向左傳播時(shí),B質(zhì)點(diǎn)的速度為零,而C質(zhì)點(diǎn)的速度并不為零,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若波向右傳播,則在t時(shí)間內(nèi)波傳播的距離s =k3d+0.5d,其中k =0、1、2則對應(yīng)的時(shí)間可能為,當(dāng)k=1時(shí),有T=t,選項(xiàng)C正確；如果波向左傳播,則在t時(shí)間內(nèi)波傳播的距離s=k3d+2.5d,其中k=0、1、2則對應(yīng)的時(shí)間可能為t=kT+ T,當(dāng)T= t時(shí),k無整數(shù)解,所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 【答案】C,4.(2008年哈師大附中、東北師大附中聯(lián)考)圖示是一列簡諧橫波在某時(shí)刻的波形圖,已 知圖中b位置

27、的質(zhì)點(diǎn)起振比a位 置的質(zhì)點(diǎn)晚0.5 s,b和c之間的 距離是5 cm,則此列波的波長和頻率應(yīng)分別為() A.5 m,1 HzB.10 m,2 Hz C.5 m,2 HzD.10 m,1 Hz 【解析】由題意和波長定義可知=5 m,=0.5 s,得T=1 s,f=1 Hz.選項(xiàng)A正確,B、C、D錯(cuò)誤. 【答案】A 5.(2009年重慶一中期末)如圖所示,實(shí)線是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖,虛線是這列波在t=0.2 s時(shí)刻,的波形圖.已知該波的波速是0.8 m/s ,則下列說法正確的是( ) A.這列波的波長是14 cm B.這列波的周期是0.125 s C.這列波可能是沿x軸正方

28、向傳播的 D.t=0時(shí),x=4 cm處的質(zhì)點(diǎn)速度沿y軸負(fù)方向 【解析】從圖中可以看出波長=12 cm,由已知得波速v=0.8 m/s,周期；經(jīng)過0.2 s波傳播的距離d=vt=0.80.2 m=0.16 m,而一個(gè)波長等于0.12 m,所以波又傳播了0.04 m,所以波向x軸負(fù)方向傳播.根據(jù)帶動(dòng)法則可以得出當(dāng)t=0時(shí),x=4 cm處的質(zhì)點(diǎn)速度沿y軸負(fù)方向. 【答案】D,6.有三根平行的彈性繩A、B、C， 它們的左端處于同一直線MN上，讓它 們的左端同時(shí)分別開始振動(dòng)，經(jīng)過一定 時(shí)間后出現(xiàn)了如圖所示的情況，其中PQ 是平行于MN的一條直線.由圖中信息可知（） A.形成的三列波的傳播速度相同 B.形

29、成的三列波的波長相同 C.彈性繩A中的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率最大 D.彈性繩A中的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期最大 【解析】因?yàn)檎駝?dòng)的時(shí)間相同，而波傳播的距離不同，故波速不同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由波形可觀察到彈性繩A、B、C上的三列波的波長不同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；因?yàn)锳彈性繩上的波產(chǎn),生波的個(gè)數(shù)最多，故A的頻率最大，周期最小，故選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤. 【答案】C 7.如圖所示，沿x軸正方向傳 播的一列橫波在某時(shí)刻的波形圖 為一正弦曲線，其波速為200 m/s， 下列說法正確的是（） A.從圖示時(shí)刻開始，質(zhì)點(diǎn)b比質(zhì)點(diǎn)a先到達(dá)平衡位置 B.從圖示時(shí)刻開始，經(jīng)過0.01 s質(zhì)點(diǎn)a通過的路程為 0.4 m C.若該波波源從O點(diǎn)沿x軸正向

30、運(yùn)動(dòng)，則在x=2000 m處接收到的波的頻率將小于50 Hz D.在傳播中遇到寬約3 m的障礙物時(shí)，該波能發(fā)生明顯,的衍射現(xiàn)象 【解析】由微平移法知b質(zhì)點(diǎn)正向下運(yùn)動(dòng)，將比a質(zhì)點(diǎn)后回到平衡位置，A錯(cuò)誤；由題意知，故經(jīng)0.01 s 質(zhì)點(diǎn)a通過的路程為2A，B正確；波源向接收處運(yùn)動(dòng)，則接收到的波的頻率將大于50 Hz，C錯(cuò)誤；由圖象可知，波的波長=4 m，遇到3 m寬的障礙物能發(fā)生明顯的衍射，D正確. 【答案】BD 8.如圖甲所示，波源S從平衡位置y=0開始振動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向豎直向上（y軸的正方向）,振動(dòng)周期T=0.01 s，產(chǎn)生的簡諧波向左右傳播，波速均為v=80 m/s.經(jīng)過一段時(shí)間后，P、Q兩點(diǎn)開

31、始振動(dòng)，已知SP=1.2 m、SQ=2.6 m.若以Q點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)刻作為計(jì)時(shí)的零點(diǎn)，則在圖乙中的振動(dòng)圖象中，能正確,的描述P、Q兩點(diǎn)振動(dòng)情況的是（） 甲乙 A.為Q點(diǎn)的振動(dòng)圖象 B.為Q點(diǎn)的振動(dòng)圖象 C.為P點(diǎn)的振動(dòng)圖象 D.為P點(diǎn)的振動(dòng)圖象 【解析】波源開始振動(dòng)的方向?yàn)檎较?，故每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向都是y軸的正方向，為Q點(diǎn)的振動(dòng)圖象.,又由題意知Q起振時(shí)P點(diǎn)已振動(dòng)的時(shí)間為: ,故P點(diǎn)的振動(dòng)圖象為. 【答案】AD 9.如圖所示,一列沿x軸正方向傳播的 簡諧橫波(圖示時(shí)刻為t=0)波長為4 m,a、b、 c、d分別是x1=1 m、x2=2 m、x3=3.5 m、 x4=4.5 m處的四個(gè)質(zhì)點(diǎn).已

32、知該波的傳播速度為1 m/s,則() A.對質(zhì)點(diǎn)a和b來說,在第2 s內(nèi)回復(fù)力對它們做功相同,沖量相同 B.對質(zhì)點(diǎn)a和b來說,在前2 s內(nèi)回復(fù)力對它們做功相同,沖量相同 C.對質(zhì)點(diǎn)c和d來說,在第1 s內(nèi)回復(fù)力對它們做功相同,D.對質(zhì)點(diǎn)c和d來說,在第1 s內(nèi)回復(fù)力對它們的沖量相同 【解析】從圖中讀出波長為4 m,已知該波的傳播速度為1 m/s,該波周期為4 s.對質(zhì)點(diǎn)a和b來說,在第2 s內(nèi)回復(fù)力對a做負(fù)功,對b做正功,所以做功不相同,在第2 s內(nèi)a質(zhì)點(diǎn)的回復(fù)力方向向上,而b質(zhì)點(diǎn)的回復(fù)力方向向下,所以在第2 s內(nèi)回復(fù)力對它們沖量不相同,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；對質(zhì)點(diǎn)a和b來說,在前2 s內(nèi)回復(fù)力對它們做功相同,均為零,但回復(fù)力對a的沖量為零,b的動(dòng)量發(fā)生了改變,即回復(fù)力對b的沖量不為零,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；對質(zhì)點(diǎn)c來說,1