波的特性機械振動機械波綜合____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1.理解波的圖像及特性并能夠解決相關問題。2.學會分析波的多解性及波的干涉和衍射。_____________________________________3.熟悉單擺實驗能夠利用單擺測量重力加速度________________________________類型一：機械波例1一簡諧橫波在x軸上傳播，在某時刻的波形如圖所示．已知此時質點F的運動方向向下，則A．此波朝x軸負方向傳播B．質點D此時向下運動C．質點B將比質點C先回到平衡位置D．質點E的振幅為零解析:由F振動方向判斷波左傳，由波的傳播方向判斷此時D向下振動，B向上振動，故C比B先回到平衡位置，各質點振幅相同，振幅不同于位移．答案:AB類型二:波的多解性例2一列在豎直方向振動的簡諧橫波，波長為λ，沿正x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向上運動解析:從下圖中不難看出，若＜，則P1向下運動，P2向上運動．若＞，P1向上運動，P2向下運動．答案:AC類型三：波的干涉和衍射現象例3如圖是觀察水面波衍射的實驗裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個孔，O是波源，圖中已畫出波源所在區域波的傳播情況，每兩條相鄰波紋（圖中曲線）之間距離表示一個波長．則波經過孔之后的傳播情況，下列描述中正確的是A．此時能明顯觀察到波的衍射現象B．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象D．如果孔的大小不變，使波源頻率增大，能更明顯觀察到衍射現象解析:從圖可看出，波長和孔的尺寸差不多，此時衍射現象明顯．將孔增大或使波源頻率增大（波長減小）都將使衍射現象不明顯．答案:ABC類型四：波的疊加例4如圖所示，S1、S2是振動情況完全相同的兩個機械波波源，振幅為A，a、b、c三點分別位于S1、S2連線的中垂線上，且ab＝bc．某時刻a是兩列波的波峰相遇點，c是兩列波的波谷相遇點，則A．a處質點的位移始終為2AB．c處質點的位移始終為－2AC．b處質點的振幅為2AD．c處質點的振幅為2A解析:根據題目條件知，a、b、c所在的中垂線為振動加強區域，直線上各點的振幅均為2A，但這些質點都在振動，位移不斷變化．答案:CD

基礎演練1．某一質點作用力與位移的關系如圖所示，由此可判斷該質點的運動是A．勻速直線運動B．勻加速直線運動C．勻減速直線運動D．簡諧運動答案:D2．關于機械波，下列說法正確的是A．在傳播過程中能傳遞能量B．頻率由波源決定C．能產生干涉、衍射現象D．能在真空中傳播答案:ABC甲、乙兩單擺在同地做簡諧運動的圖象如圖所示，由圖可知A．甲和乙擺長一定相同B．甲的擺球質量較小C．甲和乙擺角一定相同D．擺到平衡位置時，甲擺線所受拉力一定比乙擺線所受拉力大答案:A4．一列簡諧橫波在x軸上傳播，某時刻的波形如圖所示．關于波的傳播方向與質點a、b、c、d、e的運動情況，下列敘述中正確的是A．若波沿x軸正方向傳播，a運動的速度將減小B．若波沿x軸負方向傳播，c運動的加速度將增大C．若e比d先回到平衡位置，則波沿x軸負方向傳播D．若波沿x軸正方向傳播，再經過半個周期b將移到d現在的位置答案:C一列橫波沿x軸正方向傳播，t＝0時的波形如圖所示，再經過0.36s，位于x＝6m處的質點剛好第二次到達波峰位置，由此可知下列結論不正確的是A．這列波的頻率是6.25HzB．這列波的波速是25m/sC．位于x＝5m處的質點第1次到達波谷的時間是0.16sD．波由x＝3m的質點處傳到x＝7m的質點處需時間0.16s答案:C9．兩個單擺的擺長之比為1∶2，擺球的質量之比為4∶5，最大擺角之比為3∶2，它們在同一地點做簡諧運動，則它們的頻率之比為A．1∶ B．∶1C．1∶4 D．4∶1答案:B10．有一擺長為L的單擺，周期為T，若將它的擺長增加2m，周期變化到2T，則L的長A．1/3m B．1/2mC．2/3m D．2m答案:C11．任何物體都有一定的固有頻率．如果把人作為一個振動系統，在水平方向的固有頻率約為3Hz～6Hz，在豎直方向的固有頻率約為4Hz～8Hz．拖拉機、風鎬、風鏟、鉚釘機等操作工在工作時將做______振動，這時若操作工的固有頻率與振源振動的頻率______，就會對操作工的健康造成傷害．為保證操作工的安全與健康，有關部門作出規定：用于操作的各類振動機械的頻率必須大于20Hz，這是為了防止______所造成的傷害．答案:受迫；接近或相等；共振12．如圖所示，三段繩長分別為l1、l2和l3．當擺球C在紙面內做簡諧運動時T＝______．答案:2π13．有一單擺在地面上一定時間內振動了N次，將它移到高山頂，在相同時間內振動了（N－1）次，則由此可粗略推算出山的高度約為地球半徑的A．倍 B．倍C．倍 D．倍答案：A鞏固提高1．如圖的左邊，是演示簡諧振動圖象的裝置．當盛沙漏斗下面的薄木板N被勻速地拉出時，從擺動的漏斗中流出的沙，在板上形成的曲線，顯示擺的位移隨時間變化的關系．板上的直線OO′代表時間軸．圖的右邊，是兩個擺中的沙，在各自的木板上形成的曲線．若板N1和板N2拉動的速度v1和v2的關系為v2＝2v1，則N1、N2上曲線所代表的振動周期T1和T2的關系為A．T2＝T1 B．T2＝2T1C．T2＝4T1 D．T2＝T1答案：A．2．甲、乙兩彈簧振子，振動圖象如圖所示，則可知①兩彈簧振子完全相同②兩彈簧振子所受回復力最大值之比F甲∶F乙＝2∶1③振子甲速度為零時，振子乙速度最大④振子的振動頻率之比f甲∶f乙＝1∶2以上判斷正確的是A．只有① B．②③C．③④ D．②④答案：C3．做簡諧運動的物體（彈簧振子），其質量為m，最大速率為v，則①從某時刻起，在半個周期內，彈力做的功一定為0②從某時刻起，在半個周期的時間內，彈力做的功可能是0到mv2之間的某一個值③從某時刻算起，在半個周期內，彈力的沖量一定為0④從某時刻算起，在半個周期的時間內，彈力的沖量可能是2mv與0之間的某一個值以上結論正確的是A．①④ B．②④C．①③ D．②③答案:A4．如圖所示，是一列簡諧波在t＝0時刻的波動圖象，波的傳播速度為2m/s，那么從t＝0到t＝2.5s這段時間內質點M通過的路程是______m，位移是______m．答案:2.5；0.055．光滑水平面上的彈簧振子，質量為50g，若在彈簧振子被拉到最大位移處釋放時開始計時，在t＝0.2s時，振子第一次通過平衡位置，此時速度為4m/s．則在t＝1.2s末，彈簧的彈性勢能為______J，該彈簧振子做簡諧運動時其動能的變化頻率為______Hz，1min內，彈簧的彈力對彈簧振子做正功的次數為______次．答案:0.4；2.5；1506．在水平線上有17個質點，每相鄰兩質點間的距離均為4cm，如圖所示．有一簡諧波在水平方向上傳播，已知第5個質點完成一次全振動經過的路程是8cm，時間為2s．當它從平衡位置開始向上振動通過12cm的路程時，第17個質點即將振動，則該波的傳播速度是______m/s，在圖中畫出第17個質點即將振動時的波形圖．答案：0.167．一質點做簡諧運動，先后以相同的動量依次通過A、B兩點，歷時1s，質點通過B點后再經過1s又第二次通過B點，在這兩秒鐘內質點通過的總路程為12cm，則質點的振動周期為______s，振幅為______cm．答案：4；68．如圖7—16所示，在O點懸有一細繩，繩上串著一個小球B，并能順著繩子滑下來．在O點正下方有一半徑為R的光滑圓弧形軌道．圓心位置恰好在O點．在弧形軌道上接近O′處有另一小球A，令A、B兩球同時開始無初速釋放，假如A球第一次到達平衡位置時正好能夠和B球碰上，則B球與繩之間的摩擦力與B球重力大小之比是______（π2≈10，g＝10m/s2）．答案:1∶59．簡諧波沿x軸正方向傳播，已知軸上x1＝0和x2＝1m兩處的振動圖象如圖7—17（A和B）所示，已知波長大于1m，求波的傳播速度．答案:3.3×102m/s10．（2014·安徽卷）一簡諧橫波沿x軸正向傳播，圖1是t＝0時刻的波形圖，圖2是介質中某質點的振動圖像，則該質點的x坐標值合理的是()21教育網A．0.5mB．1.5mC．2.5mD．3.5m答案：C21cnj1．若單擺的擺長不變，擺球的質量由20g增加為40g，擺球離開平衡位置的最大角度由4°減為2°，則單擺振動的（）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，振幅改變答案：.B2．關于單擺的運動有下列說法，正確的是（）①單擺的回復力是擺線的拉力與重力的合力②單擺的回復力是重力沿擺球運動軌跡切向的分力③單擺的周期與質量無關與振幅無關，與擺長和當地的重力加速度有關④單擺做簡諧運動的條件是擺角很小如小于5°⑤在山腳下走時準確的擺鐘移到高山上走時將變快[來源:Zxxk]①③④B．②③④C．③④⑤D．①④⑤答案：B3．某質點在坐標原點O處做簡諧運動，其振幅為5cm，振動周期為0.4s，振動在介質中沿x軸正向傳播，波速為1m/s。若質點由平衡位置O開始向+y方向振動，經0.2s時立即停止振動，則振源停止振動后經0.2s時的波形是（）答案：A4．如圖所示為沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形，質點P位于x=lm處，質點Q位于x=7m處，已知x=1m處依次出現兩次波峰的時間間隔是0.4s，則以下敘述中正確的是()A.這列波的波長是5mB.波源的振動頻率是25HzC.這列波的傳播速度是10m/sD.質點P和Q的位移任何時候都相同答案：C5．一列簡諧橫波以1m/s的速度沿繩子由A向B傳播，A、B間的距離為3m，如圖甲所示。若質點B的振動圖象如圖乙所示，則質點A的振動圖象為丙圖中的（）答案：D6.一列向右傳播的橫波在t=0時的波形如圖所示，A、B兩質點間距為8m，B、C兩質點在平衡位置的間距為3m，當t=1s時，質點C恰好通過平衡位置，該波的波速可能為（）答案：C7.如圖所示為一列橫波在某時刻的波形圖，若此時刻質點P正處于加速運動過程中，則此時刻（）A．質點Q處于加速運動過程中，質點N處于減速運動過程中B．質點Q處于減速運動過程中，質點N處于加速運動過程中C．質點Q和質點N均處于加速運動過程中D．質點Q和質點N均處于減速運動過程中答案：BOABCx8．．OABCx．．答案：A9.一列簡諧橫波以1m/s的速度沿繩子由A向B傳播。質點A、B間的水平距離x=3m，如圖所示。若t=0時質點A剛從平衡位置開始向上振動，其振動方程為。則B點的振動圖象為下圖中的（）答案：B10．如圖所示，簡諧橫波a沿x軸正方向傳播，簡諧橫波b沿x軸負方向傳播，波速都是10m/s，振動方向都平行于y軸，t=0時刻，這兩列波的波形如圖所示。下圖是畫出平衡位置在x=2m處的質點，從t=0開始在一個周期內的振動圖像，其中正確的是（）答案：B__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________一列簡諧橫波某時刻的波形如圖甲所示，從該時刻開始計時，圖中質點A的振動圖象如圖乙所示，則（） A．這列波的波速是16m/sB．這列波沿x軸正方向傳播C．從該時刻起經0.4s，質點A通過的路程是16cmD．從該時刻起，質點P將比質點Q先回到平衡位置答案：C2．如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸負方向傳播，振幅A=4cm。在t=0時刻，平衡位置相距5cm的兩質點a、b的位移分別是2cm、2cm，它們的運動方向都沿y軸的負方向。則（）A．t=0時刻，a、b兩質點的動能相同B．a、b兩質點的平衡位置間的距離為半波長的奇數倍C．當a質點到達平衡位置時，b質點恰好到達負最大位移處D．a質點速度為零時，b質點速度不為零答案：AD3.如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，從波傳到x=5m的M點時開始計時，已知P點相繼出現兩個波峰的時間間隔為0.4s，下面說法中正確的是（）1010x/my/cm10O123456MPMA．若該波傳播中遇到寬約3m的障礙物能發生明顯的衍射現象[來源:ZXXK]B．質點Q（x=9m）經過0.5s第一次到達波谷C．質點P在0.1s內沿波傳播方向的位移為1mD．若在Q處放一接收器，接到的波的頻率小于2.5Hz答案：AB4．（2014·北京卷）一簡諧機械橫波沿x軸正方向傳播，波長為λ，周期為T.t＝0時刻的波形如圖1所示，a、b是波上的兩個質點．圖2是波上某一質點的振動圖像．下列說法中正確的是()21·cn·jy·A．t＝0時質點a的速度比質點b的大B．t＝0時質點a的加速度比質點b的小C．圖2可以表示質點a的振動D．圖2可以表示質點b的振動答案：D5．（2014·全國卷）兩列振動方向相同、振幅分別為A1和A2的相干簡諧橫波相遇．下列說法正確的是()【版權所有：21教育】A．波峰與波谷相遇處質點的振幅為|A1－A2|B．波峰與波峰相遇處質點離開平衡位置的位移始終為A1＋A2C．波峰與波谷相遇處質點的位移總是小于波峰與波峰相遇處質點的位移D．波峰與波峰相遇處質點的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質點的振幅答案：AD6．（2014·福建卷）在均勻介質中，一列沿x軸正向傳播的橫波，其波源O在第一個周