機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波

1、 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的基本概念和規(guī)律簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的基本概念和規(guī)律 1.1.機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng) (1)(1)定義：物體定義：物體( (或物體的一部分或物體的一部分) )在某一中心位置兩側(cè)所做的在某一中心位置兩側(cè)所做的 往復(fù)運(yùn)動(dòng)稱為機(jī)械振動(dòng)，簡(jiǎn)稱振動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)稱為機(jī)械振動(dòng)，簡(jiǎn)稱振動(dòng). . (2)(2)回復(fù)力：使振動(dòng)物體返回平衡位置的力回復(fù)力：使振動(dòng)物體返回平衡位置的力. . (3)(3)平衡位置：物體在振動(dòng)過程中回復(fù)力為零的位置平衡位置：物體在振動(dòng)過程中回復(fù)力為零的位置. . (4)(4)描述機(jī)械振動(dòng)的四個(gè)物理量描述機(jī)械振動(dòng)的四個(gè)物理量 位移位移x x：偏離平衡位置的有向線段，是矢量：偏離平衡位置的有向線段，是矢量

2、. . 振幅振幅A A：離開平衡位置的最大距離，表示振動(dòng)的強(qiáng)弱，是標(biāo)量：離開平衡位置的最大距離，表示振動(dòng)的強(qiáng)弱，是標(biāo)量. . 周期周期T T和頻率和頻率f f：表示振動(dòng)快慢的物理量：表示振動(dòng)快慢的物理量, ,當(dāng)當(dāng)T T和和f f由振動(dòng)系統(tǒng)本身由振動(dòng)系統(tǒng)本身 決定時(shí)，則叫固有周期和固有頻率決定時(shí)，則叫固有周期和固有頻率. . 2.2.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) (1)(1)定義：物體在跟位移大小成正比并且總是指向平衡位置的定義：物體在跟位移大小成正比并且總是指向平衡位置的 回復(fù)力作用下的振動(dòng)回復(fù)力作用下的振動(dòng). . (2)(2)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征 動(dòng)力學(xué)特征：動(dòng)力學(xué)特征：F F回 回 -kx.-

3、kx. 運(yùn)動(dòng)學(xué)特征：運(yùn)動(dòng)學(xué)特征：x x、v v、a a均按正弦或余弦規(guī)律發(fā)生周期性變化均按正弦或余弦規(guī)律發(fā)生周期性變化 ( (注意注意v v、a a的變化趨勢(shì)相反的變化趨勢(shì)相反).). 能量特征：系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，振幅能量特征：系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，振幅A A不變不變. . (3)(3)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)典型模型簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)典型模型彈簧振子與單擺彈簧振子與單擺 名名 稱稱 項(xiàng)項(xiàng) 目目 水平彈簧振子水平彈簧振子單單 擺擺 模型示意圖模型示意圖 名名 稱稱 項(xiàng)項(xiàng) 目目 水平彈簧振子水平彈簧振子單單 擺擺 特特 點(diǎn)點(diǎn) (1)(1)忽略摩擦力，彈簧對(duì)忽略摩擦力，彈簧對(duì) 小球的彈力提供回復(fù)力小球的彈力提供回復(fù)

4、力 (2)(2)彈簧的質(zhì)量可忽略彈簧的質(zhì)量可忽略 (1)(1)細(xì)線不伸縮細(xì)線不伸縮 (2)(2)細(xì)線的質(zhì)量、球的直徑均細(xì)線的質(zhì)量、球的直徑均 可忽略可忽略 (3)(3)擺角擺角很小很小(1010) ) 公公 式式回復(fù)力回復(fù)力:F=-kx:F=-kx (1)(1)回復(fù)力回復(fù)力: : (2)(2)周期：周期： 能量轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化 彈性勢(shì)能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)彈性勢(shì)能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn) 化化, ,機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒 重力勢(shì)能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化重力勢(shì)能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化, ,機(jī)機(jī) 械能守恒械能守恒 mg Fx l T2 g l (4)(4)振動(dòng)能量振動(dòng)能量: :簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量與振幅有關(guān)，振幅越大，能量越大簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量與振

5、幅有關(guān)，振幅越大，能量越大. . 3.3.受迫振動(dòng)受迫振動(dòng) (1)(1)定義：在外界周期性驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)定義：在外界周期性驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng). . (2)(2)受迫振動(dòng)的兩個(gè)特征受迫振動(dòng)的兩個(gè)特征 頻率特征：受迫振動(dòng)的頻率等于頻率特征：受迫振動(dòng)的頻率等于f f驅(qū) 驅(qū)，與 ，與f f固 固無關(guān) 無關(guān). . 振幅特征：驅(qū)動(dòng)力的頻率越接近固有頻率，振幅越大。振幅特征：驅(qū)動(dòng)力的頻率越接近固有頻率，振幅越大。 (3)(3)共振曲線共振曲線: :如圖所示，如圖所示，f f驅(qū) 驅(qū)與 與f f固 固越接近，振幅 越接近，振幅A A越大；當(dāng)越大；當(dāng)f f驅(qū) 驅(qū)=f =f固 固 時(shí)，振幅時(shí)，振幅A A最大最大

6、. . 受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，驅(qū)動(dòng)力對(duì)系統(tǒng)所做的功及時(shí)補(bǔ)償系統(tǒng)因克受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，驅(qū)動(dòng)力對(duì)系統(tǒng)所做的功及時(shí)補(bǔ)償系統(tǒng)因克 服阻力做功而損失的機(jī)械能，振幅保持不變服阻力做功而損失的機(jī)械能，振幅保持不變. . 【名師點(diǎn)睛】【名師點(diǎn)睛】 1.1.回復(fù)力的來源回復(fù)力的來源 回復(fù)力屬于效果力，它可以是某一個(gè)力，也可以是幾個(gè)力的合力回復(fù)力屬于效果力，它可以是某一個(gè)力，也可以是幾個(gè)力的合力 或某個(gè)力的分力，它不一定等于物體所受的合外力或某個(gè)力的分力，它不一定等于物體所受的合外力. . 2.2.振動(dòng)的位移振動(dòng)的位移 無論振子從什么位置開始振動(dòng)，其位移總是以平衡位置為起點(diǎn)無論振子從什么位置開始振動(dòng)，其位移總是以

7、平衡位置為起點(diǎn). . 可見本專題對(duì)可見本專題對(duì)“位移位移”的定義與之前學(xué)過的不同，需要注意的定義與之前學(xué)過的不同，需要注意. . . .簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性和周期性簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性和周期性 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的基本概念和規(guī)律簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的基本概念和規(guī)律 1.(20121.(2012北京高考北京高考) )一個(gè)彈簧振子沿一個(gè)彈簧振子沿x x軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，取平衡軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，取平衡 位置位置O O為為x x軸坐標(biāo)原點(diǎn)軸坐標(biāo)原點(diǎn). .從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過四分之一周期，從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過四分之一周期， 振子具有沿振子具有沿x x軸正方向的最大加速度軸正方向的最大加速度. .能正確反映振子位移能正確反映振子位移x x

8、與與 時(shí)間時(shí)間t t關(guān)系的圖像是關(guān)系的圖像是( )( ) 2.(20122.(2012重慶高考重慶高考) )裝有砂粒的試管豎直靜浮于水面，如圖所裝有砂粒的試管豎直靜浮于水面，如圖所 示示. .將試管豎直提起少許，然后由靜止釋放并開始計(jì)時(shí)，在一將試管豎直提起少許，然后由靜止釋放并開始計(jì)時(shí)，在一 定時(shí)間內(nèi)試管在豎直方向近似做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)定時(shí)間內(nèi)試管在豎直方向近似做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng). .若取豎直向上為正若取豎直向上為正 方向，則以下描述試管振動(dòng)的圖象中可能正確的是方向，則以下描述試管振動(dòng)的圖象中可能正確的是( )( ) 3.(20113.(2011上海高考上海高考) )兩個(gè)相同的單擺靜止于平衡位置，使擺球兩個(gè)相

9、同的單擺靜止于平衡位置，使擺球 分別以水平初速分別以水平初速v v1 1、v v2 2(v(v1 1v v2 2) )在豎直平面內(nèi)做小角度擺動(dòng)，在豎直平面內(nèi)做小角度擺動(dòng)， 它們的頻率與振幅分別為它們的頻率與振幅分別為f f1 1、f f2 2和和A A1 1、A A2 2，則，則( )( ) A.fA.f1 1f f2 2,A,A1 1=A=A2 2 B.f B.f1 1f f2 2,A,A1 1=A=A2 2 C.fC.f1 1=f=f2 2,A,A1 1A A2 2 D.f D.f1 1=f=f2 2,A,A1 1A A2 2 【解析】【解析】選選C.C.單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，頻率、周期取決于裝

10、置本身，單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，頻率、周期取決于裝置本身， 振幅取決于能量振幅取決于能量. .因兩單擺相同，則固有頻率、周期相同，而因兩單擺相同，則固有頻率、周期相同，而 v v1 1v v2 2即即E Ek1 k1 E Ek2 k2，所以 ，所以A A1 1A A2 2，C C正確正確. . 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的多解問題簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的多解問題 【典例【典例1 1】(2010(2010全國(guó)卷全國(guó)卷)一簡(jiǎn)諧振子沿一簡(jiǎn)諧振子沿x x軸振動(dòng)，平衡位置在軸振動(dòng)，平衡位置在 坐標(biāo)原點(diǎn)坐標(biāo)原點(diǎn).t=0.t=0時(shí)刻振子的位移時(shí)刻振子的位移x=-0.1 mx=-0.1 m； t=4/3st=4/3s時(shí)刻時(shí)刻x=0.1 mx=0.1

11、 m； t=4 st=4 s時(shí)刻時(shí)刻x=0.1 m.x=0.1 m.該振子的振幅和周期可能為該振子的振幅和周期可能為( (A、C、D) ) A.0.1 mA.0.1 m，8/3s B.0.1 m, 8s8/3s B.0.1 m, 8s C.0.2 mC.0.2 m，8/3s D.0.2 m8/3s D.0.2 m，8s8s 【典例【典例2 2】一個(gè)彈簧振子，第一次被壓縮一個(gè)彈簧振子，第一次被壓縮x x后釋放做自由振動(dòng)，周后釋放做自由振動(dòng)，周 期為期為T T1 1，第二次被壓縮，第二次被壓縮2x2x后釋放做自由振動(dòng)，周期為后釋放做自由振動(dòng)，周期為T T2 2，則兩次，則兩次 振動(dòng)周期之比振動(dòng)周期

12、之比T T1 1T T2 2為為( () ) A A1111B B1212C C2121D D1 14 4 機(jī)械波的傳播和波的圖象機(jī)械波的傳播和波的圖象 1.1.波的形成：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播，形成機(jī)械波波的形成：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播，形成機(jī)械波. . 2.2.波的分類波的分類 (1)(1)橫波：振動(dòng)方向與傳播方向垂直，傳播中形成波峰和波谷橫波：振動(dòng)方向與傳播方向垂直，傳播中形成波峰和波谷. . (2)(2)縱波：振動(dòng)方向和傳播方向在同一條直線上，傳播中形成密縱波：振動(dòng)方向和傳播方向在同一條直線上，傳播中形成密 部和疏部部和疏部. . 3.3.波速與波長(zhǎng)和頻率或周期的關(guān)系波速與波長(zhǎng)和頻率或周期

13、的關(guān)系:(1)v=f:(1)v=f；(2)v= .(2)v= . 4.4.波的圖象波的圖象 (1)(1)物理意義：波在傳播過程中各質(zhì)點(diǎn)在某時(shí)刻的位移情況物理意義：波在傳播過程中各質(zhì)點(diǎn)在某時(shí)刻的位移情況. . T (2)(2)振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象的比較振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象的比較 比較內(nèi)容比較內(nèi)容振動(dòng)圖象振動(dòng)圖象波動(dòng)圖象波動(dòng)圖象 研究對(duì)象研究對(duì)象一個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)一個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn) 沿波傳播方向上的所沿波傳播方向上的所 有質(zhì)點(diǎn)有質(zhì)點(diǎn) 圖象意義圖象意義 一質(zhì)點(diǎn)位移隨時(shí)間變化的一質(zhì)點(diǎn)位移隨時(shí)間變化的 規(guī)律規(guī)律 某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)相對(duì)某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)相對(duì) 平衡位置的位移平衡位置的位移 圖象形狀圖象形狀 比較內(nèi)容比較內(nèi)容振動(dòng)圖

14、象振動(dòng)圖象波動(dòng)圖象波動(dòng)圖象 圖象信息圖象信息 (1)(1)振動(dòng)周期振動(dòng)周期;(2);(2)振幅振幅; ; (3)(3)各時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)位移、速各時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)位移、速 度、加速度度、加速度( (包括大小、包括大小、 方向方向) ) (1)(1)波長(zhǎng)波長(zhǎng);(2);(2)振幅振幅; ; (3)(3)任意一質(zhì)點(diǎn)此刻任意一質(zhì)點(diǎn)此刻 的位移的位移;(4);(4)任意一質(zhì)任意一質(zhì) 點(diǎn)在該時(shí)刻加速度方點(diǎn)在該時(shí)刻加速度方 向向 圖象變化圖象變化 隨時(shí)間推移圖象延續(xù)，但隨時(shí)間推移圖象延續(xù)，但 原有形狀不變?cè)行螤畈蛔?隨時(shí)間推移，圖象沿隨時(shí)間推移，圖象沿 傳播方向平移傳播方向平移 一完整曲線一完整曲線 對(duì)應(yīng)橫坐標(biāo)對(duì)應(yīng)橫坐標(biāo)

15、 一個(gè)周期一個(gè)周期一個(gè)波長(zhǎng)一個(gè)波長(zhǎng) (3)(3)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向的互判質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向的互判 圖圖 象象方方 法法 微平移法微平移法:沿波的傳播方向?qū)⒉ㄑ夭ǖ膫鞑シ较驅(qū)⒉?的圖象進(jìn)行一微小平移，然后的圖象進(jìn)行一微小平移，然后 由兩條波形曲線來判斷由兩條波形曲線來判斷. 根據(jù)波的性質(zhì)判斷根據(jù)波的性質(zhì)判斷 5.5.波的干涉和衍射波的干涉和衍射 (1)(1)波的疊加：幾列波相遇時(shí)，每列波都能夠保持各自的狀態(tài)波的疊加：幾列波相遇時(shí)，每列波都能夠保持各自的狀態(tài) 繼續(xù)傳播而不互相干擾，只是在重疊的區(qū)域里，任一質(zhì)點(diǎn)的總繼續(xù)傳播而不互相干擾，只是在重疊的區(qū)域里，任一質(zhì)點(diǎn)的總 位移等于各列波分別

16、引起的位移的矢量和位移等于各列波分別引起的位移的矢量和. . (2)(2)衍射：波繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象衍射：波繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象. .產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的 條件是障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小或與波長(zhǎng)相差不多條件是障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小或與波長(zhǎng)相差不多. . (3)(3)干涉：頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)，干涉：頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)， 某些區(qū)域的振動(dòng)減弱，并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域相互間某些區(qū)域的振動(dòng)減弱，并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域相互間 隔的現(xiàn)象隔的現(xiàn)象. .產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的條件是兩列波的頻率相同產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的條件是兩列波的

17、頻率相同. . 6.6.多普勒效應(yīng)多普勒效應(yīng) (1)(1)定義定義: :由于波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使觀察者感到波由于波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使觀察者感到波 的頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象，叫做多普勒效應(yīng)的頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象，叫做多普勒效應(yīng). . (2)(2)規(guī)律規(guī)律: :當(dāng)波源與觀察者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果二者相互接近，當(dāng)波源與觀察者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果二者相互接近， 觀察者接收到的頻率增大；如果二者遠(yuǎn)離，觀察者接收到的頻觀察者接收到的頻率增大；如果二者遠(yuǎn)離，觀察者接收到的頻 率減小率減小. . (3)(3)適用適用: :多普勒效應(yīng)是所有波動(dòng)過程共有的特征多普勒效應(yīng)是所有波動(dòng)過程共有的特征. . (

18、4)(4)應(yīng)用應(yīng)用: :根據(jù)聲波的多普勒效應(yīng)可以測(cè)定車輛行駛的速度根據(jù)聲波的多普勒效應(yīng)可以測(cè)定車輛行駛的速度, ,根根 據(jù)光波的多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)地球的運(yùn)行據(jù)光波的多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)地球的運(yùn)行 速度速度. . 【名師點(diǎn)睛】【名師點(diǎn)睛】 1.1.機(jī)械波的傳播特點(diǎn)機(jī)械波的傳播特點(diǎn) (1)(1)傳播振動(dòng)形式、傳遞能量、傳遞信息傳播振動(dòng)形式、傳遞能量、傳遞信息. . (2)(2)質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移. . 2.2.波速、波長(zhǎng)和頻率的決定因素波速、波長(zhǎng)和頻率的決定因素 (1)(1)機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，頻率不變，但波速、波機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，頻率不變

19、，但波速、波 長(zhǎng)都改變長(zhǎng)都改變. . (2)(2)機(jī)械波波速僅由介質(zhì)來決定，固體、液體中波速比空氣中大機(jī)械波波速僅由介質(zhì)來決定，固體、液體中波速比空氣中大. . 3.3.造成波動(dòng)問題多解的主要因素造成波動(dòng)問題多解的主要因素 (1)(1)周期性周期性: :時(shí)間周期性、時(shí)間周期性、空間周期性?？臻g周期性。 (2)(2)雙向性雙向性: :傳播方向雙向性、傳播方向雙向性、振動(dòng)方向雙向性。振動(dòng)方向雙向性。 (3)(3)波形的隱含性形成多解波形的隱含性形成多解 【名師點(diǎn)睛】【名師點(diǎn)睛】 1.1.干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象. .波同時(shí)還可以發(fā)生反射、折射波同時(shí)還可以發(fā)生反射、折射 等現(xiàn)

20、象等現(xiàn)象. . 2.2.穩(wěn)定干涉中，振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)內(nèi)各點(diǎn)的振動(dòng)位移不一定比減弱區(qū)穩(wěn)定干涉中，振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)內(nèi)各點(diǎn)的振動(dòng)位移不一定比減弱區(qū) 內(nèi)各點(diǎn)的振動(dòng)位移大內(nèi)各點(diǎn)的振動(dòng)位移大. . 3.3.兩個(gè)同樣的波源發(fā)生干涉時(shí)，路程差決定振動(dòng)加強(qiáng)還是振動(dòng)兩個(gè)同樣的波源發(fā)生干涉時(shí)，路程差決定振動(dòng)加強(qiáng)還是振動(dòng) 減弱減弱. .如果路程差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍則振動(dòng)加強(qiáng)，如果路程差是如果路程差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍則振動(dòng)加強(qiáng)，如果路程差是 半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，則振動(dòng)減弱半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，則振動(dòng)減弱. . 波速、波長(zhǎng)和周期的關(guān)系波速、波長(zhǎng)和周期的關(guān)系 【典例【典例3 3】(2012(2012安徽高考安徽高考) )一列簡(jiǎn)諧波沿一列簡(jiǎn)諧波沿x x軸

21、正方向傳播，在軸正方向傳播，在t=0t=0 時(shí)波形如圖所示，已知波速為時(shí)波形如圖所示，已知波速為10 m/s.10 m/s.則則t=0.1 st=0.1 s時(shí)正確的波形應(yīng)時(shí)正確的波形應(yīng) 是圖中的是圖中的( )( ) 波的多解問題波的多解問題 【典例【典例4 4】(2010(2010福建高考福建高考) )一列簡(jiǎn)諧橫波在一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0t=0時(shí)刻的波形如圖時(shí)刻的波形如圖 中的實(shí)線所示，中的實(shí)線所示，t=0.02 st=0.02 s時(shí)刻的波形如圖中虛線所示時(shí)刻的波形如圖中虛線所示 . .若該波的若該波的 周期大于周期大于0.02 s0.02 s，則該波的傳播速度可能是，則該波的傳播速度可能是(

22、)( ) A.2 m/s B.3 m/s C.4 m/s D.5 m/sA.2 m/s B.3 m/s C.4 m/s D.5 m/s B 振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象的綜合應(yīng)用振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象的綜合應(yīng)用 【典例【典例5 5】(2011(2011重慶高考重慶高考) )介質(zhì)中坐標(biāo)原點(diǎn)介質(zhì)中坐標(biāo)原點(diǎn)O O處的波源在處的波源在t=0t=0 時(shí)刻開始振動(dòng)，產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧波沿時(shí)刻開始振動(dòng)，產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧波沿x x軸正向傳播，軸正向傳播，t t0 0時(shí)刻傳到時(shí)刻傳到L L處，處， 波形如圖所示波形如圖所示. .下列能描述下列能描述x x0 0處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的圖象是處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的圖象是( )( )C 波的干涉問題波的干涉問題 【

23、典例【典例6 6】(2011(2011上海高考上海高考) )兩波源兩波源S S1 1、 S S2 2在水槽中形成的波形如圖所示，其中在水槽中形成的波形如圖所示，其中 實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，則實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，則( )( ) A.A.在兩波相遇的區(qū)域中會(huì)產(chǎn)生干涉在兩波相遇的區(qū)域中會(huì)產(chǎn)生干涉 B.B.在兩波相遇的區(qū)域中不會(huì)產(chǎn)生干涉在兩波相遇的區(qū)域中不會(huì)產(chǎn)生干涉 C.aC.a點(diǎn)的振動(dòng)始終加強(qiáng)點(diǎn)的振動(dòng)始終加強(qiáng) D.aD.a點(diǎn)的振動(dòng)始終減弱點(diǎn)的振動(dòng)始終減弱 B 波的傳播規(guī)律綜合問題波的傳播規(guī)律綜合問題 【典例【典例7 7】(2010(2010浙江高考浙江高考) )在在O O點(diǎn)有一波源，點(diǎn)

24、有一波源，t t0 0時(shí)刻開始向時(shí)刻開始向 上振動(dòng)，形成向右傳播的一列橫波上振動(dòng)，形成向右傳播的一列橫波.t.t1 1=4 s=4 s時(shí)，距離時(shí)，距離O O點(diǎn)為點(diǎn)為3 m3 m的的 A A點(diǎn)第一次達(dá)到波峰；點(diǎn)第一次達(dá)到波峰；t t2 2=7 s=7 s時(shí)，距離時(shí)，距離O O點(diǎn)為點(diǎn)為4 m4 m的的B B點(diǎn)第一次達(dá)點(diǎn)第一次達(dá) 到波谷到波谷. .則以下說法正確的是則以下說法正確的是( )( ) A.A.該橫波的波長(zhǎng)為該橫波的波長(zhǎng)為2 m2 m B.B.該橫波的周期為該橫波的周期為4 s4 s C.C.該橫波的波速為該橫波的波速為1 m/s1 m/s D.D.距離距離O O點(diǎn)為點(diǎn)為1 m1 m的質(zhì)點(diǎn)

25、第一次開始向上振動(dòng)的時(shí)刻為的質(zhì)點(diǎn)第一次開始向上振動(dòng)的時(shí)刻為6 s6 s末末 B、C 波的干涉現(xiàn)象在實(shí)際生活中的應(yīng)用波的干涉現(xiàn)象在實(shí)際生活中的應(yīng)用 【典例【典例8 8】(2010(2010海南高考海南高考) )如圖如圖 所示為某一報(bào)告廳主席臺(tái)的平面所示為某一報(bào)告廳主席臺(tái)的平面 圖，圖，ABAB是講臺(tái)，是講臺(tái)，S S1 1、S S2 2是與講臺(tái)上是與講臺(tái)上 話筒等高的喇叭，它們之間的相互話筒等高的喇叭，它們之間的相互 位置和尺寸如圖所示位置和尺寸如圖所示. .報(bào)告者的聲音放大后經(jīng)喇叭傳回話筒再次放報(bào)告者的聲音放大后經(jīng)喇叭傳回話筒再次放 大時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生嘯叫大時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生嘯叫. .為了避免嘯叫，話筒最

26、好擺放在講臺(tái)上適當(dāng)為了避免嘯叫，話筒最好擺放在講臺(tái)上適當(dāng) 的位置，在這些位置上兩個(gè)喇叭傳來的聲音因干涉而相消的位置，在這些位置上兩個(gè)喇叭傳來的聲音因干涉而相消. .已知空已知空 氣中聲速為氣中聲速為340 m/s340 m/s，若報(bào)告人聲音的頻率為，若報(bào)告人聲音的頻率為136 Hz136 Hz，問講臺(tái)上，問講臺(tái)上 這樣的位置有多少個(gè)？這樣的位置有多少個(gè)？ 【審題視角】【審題視角】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn)：解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn)： 【關(guān)鍵點(diǎn)】【關(guān)鍵點(diǎn)】 (1)(1)理解波的干涉加強(qiáng)、減弱的條件理解波的干涉加強(qiáng)、減弱的條件. . (2)(2)根據(jù)干涉加強(qiáng)、減弱的條件分析求解根據(jù)干涉加強(qiáng)、減弱的條

27、件分析求解. . (3)(3)明確明確A A、B B兩點(diǎn)關(guān)于桌面中點(diǎn)的對(duì)稱性兩點(diǎn)關(guān)于桌面中點(diǎn)的對(duì)稱性. . 【精講精析】【精講精析】(1)(1)分析干涉相消分析干涉相消 兩個(gè)同樣的波源發(fā)生干涉時(shí)，路程差決定振動(dòng)加強(qiáng)還是振動(dòng)減兩個(gè)同樣的波源發(fā)生干涉時(shí)，路程差決定振動(dòng)加強(qiáng)還是振動(dòng)減 弱弱. .如果路程差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍則振動(dòng)加強(qiáng)，如果路程差是半如果路程差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍則振動(dòng)加強(qiáng)，如果路程差是半 波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，則振動(dòng)減弱波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，則振動(dòng)減弱. . (2)(2)求解干涉相消位置求解干涉相消位置 由由v=fv=f得對(duì)應(yīng)于聲頻得對(duì)應(yīng)于聲頻f=136 Hzf=136 Hz的聲波的波長(zhǎng)為：的聲波的波長(zhǎng)為：

28、圖中，圖中，O O是是ABAB的中點(diǎn)，的中點(diǎn)，P P是是OBOB上任一點(diǎn)，則：上任一點(diǎn)，則： v340 m2.5 m f136 12 S PS Pk 2 式中式中k k為整數(shù)，當(dāng)為整數(shù)，當(dāng)k=0k=0、2 2、44時(shí)，從兩個(gè)喇叭傳來的聲波因干時(shí)，從兩個(gè)喇叭傳來的聲波因干 涉而加強(qiáng)；當(dāng)涉而加強(qiáng)；當(dāng)k=1k=1、3 3、55時(shí)，從兩個(gè)喇叭傳來的聲波因干涉時(shí)，從兩個(gè)喇叭傳來的聲波因干涉 而相消而相消. .由此可知，由此可知，O O是干涉加強(qiáng)點(diǎn)；對(duì)于是干涉加強(qiáng)點(diǎn)；對(duì)于B B點(diǎn)則有：點(diǎn)則有： 所以，所以，B B點(diǎn)也是干涉加強(qiáng)點(diǎn)點(diǎn)也是干涉加強(qiáng)點(diǎn). .因而因而O O、B B之間有兩個(gè)干涉相消點(diǎn)，之間有兩個(gè)干

29、涉相消點(diǎn)， 由對(duì)稱性可知，由對(duì)稱性可知，ABAB上有上有4 4個(gè)干涉相消點(diǎn)個(gè)干涉相消點(diǎn). . 答案答案: :4 4 12 S BS B20 m 15 m4 2 5.(20125.(2012天津高考天津高考) )沿沿x x軸正向傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在軸正向傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0t=0時(shí)刻的時(shí)刻的 波形如圖所示波形如圖所示,M,M為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn), ,該波的傳播速度為該波的傳播速度為40 m/s,40 m/s, 則則t= st= s時(shí)時(shí)( )( ) A.A.質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)M M對(duì)平衡位置的位移一定為負(fù)值對(duì)平衡位置的位移一定為負(fù)值 B.B.質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)M M的速度方向與對(duì)平衡位置的位移方

30、向相同的速度方向與對(duì)平衡位置的位移方向相同 C.C.質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)M M的加速度方向與速度方向一定相同的加速度方向與速度方向一定相同 D.D.質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)M M的加速度方向與對(duì)平衡位置的位移方向相反的加速度方向與對(duì)平衡位置的位移方向相反 1 40 【解題指南】【解題指南】解答本題時(shí)可按以下思路分析解答本題時(shí)可按以下思路分析: : 【解析】【解析】選選C C、D.D.由由t=0t=0時(shí)刻的波形圖可知，波長(zhǎng)為時(shí)刻的波形圖可知，波長(zhǎng)為4 m4 m，所以，所以 該波的傳播周期為該波的傳播周期為T= =0.1 s.T= =0.1 s.因?yàn)椴ㄑ匾驗(yàn)椴ㄑ豿 x軸正向傳播，軸正向傳播， 所以當(dāng)所以當(dāng) 時(shí)，質(zhì)點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)M

31、 M位于位于x x軸上方，且速度方向沿軸上方，且速度方向沿y y軸軸 的負(fù)方向，故選項(xiàng)的負(fù)方向，故選項(xiàng)A A、B B錯(cuò)誤；此時(shí)質(zhì)點(diǎn)加速度的方向與位移方錯(cuò)誤；此時(shí)質(zhì)點(diǎn)加速度的方向與位移方 向相反，與速度方向相同，選項(xiàng)向相反，與速度方向相同，選項(xiàng)C C、D D正確正確. . 4 s v40 11 t sT 404 6.(20126.(2012浙江高考浙江高考) )用手握住較長(zhǎng)軟用手握住較長(zhǎng)軟 繩的一端連續(xù)上下抖動(dòng)，形成一列簡(jiǎn)繩的一端連續(xù)上下抖動(dòng)，形成一列簡(jiǎn) 諧橫波諧橫波. .某一時(shí)刻的波形如圖所示，繩上某一時(shí)刻的波形如圖所示，繩上a a、b b兩質(zhì)點(diǎn)均處于波兩質(zhì)點(diǎn)均處于波 峰位置峰位置. .下列說

32、法正確的是下列說法正確的是( )( ) A.aA.a、b b兩點(diǎn)之間的距離為半個(gè)波長(zhǎng)兩點(diǎn)之間的距離為半個(gè)波長(zhǎng) B.aB.a、b b兩點(diǎn)振動(dòng)開始時(shí)刻相差半個(gè)周期兩點(diǎn)振動(dòng)開始時(shí)刻相差半個(gè)周期 C.bC.b點(diǎn)完成全振動(dòng)次數(shù)比點(diǎn)完成全振動(dòng)次數(shù)比a a點(diǎn)多一次點(diǎn)多一次 D.bD.b點(diǎn)完成全振動(dòng)次數(shù)比點(diǎn)完成全振動(dòng)次數(shù)比a a點(diǎn)少一次點(diǎn)少一次 【解題指南】【解題指南】在波動(dòng)中，振動(dòng)相位總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間在波動(dòng)中，振動(dòng)相位總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間 的距離，叫做波長(zhǎng)的距離，叫做波長(zhǎng). .后一質(zhì)點(diǎn)總是跟著前一質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)后一質(zhì)點(diǎn)總是跟著前一質(zhì)點(diǎn)振動(dòng). . 【解析】【解析】選選D.D.在橫波中，相鄰兩個(gè)波峰之間的

33、距離為一個(gè)波長(zhǎng)，在橫波中，相鄰兩個(gè)波峰之間的距離為一個(gè)波長(zhǎng)， 選項(xiàng)選項(xiàng)A A錯(cuò)誤；相差一個(gè)波長(zhǎng)的兩質(zhì)點(diǎn)的起振時(shí)刻剛好相差一個(gè)錯(cuò)誤；相差一個(gè)波長(zhǎng)的兩質(zhì)點(diǎn)的起振時(shí)刻剛好相差一個(gè) 周期，選項(xiàng)周期，選項(xiàng)B B錯(cuò)誤；前一質(zhì)點(diǎn)總是帶著后一質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，所以錯(cuò)誤；前一質(zhì)點(diǎn)總是帶著后一質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，所以b b點(diǎn)點(diǎn) 完成全振動(dòng)的次數(shù)比完成全振動(dòng)的次數(shù)比a a點(diǎn)少一次，選項(xiàng)點(diǎn)少一次，選項(xiàng)D D正確、正確、C C錯(cuò)誤錯(cuò)誤. . 7.(20127.(2012四川高考四川高考) )在在xOyxOy平面內(nèi)有一列平面內(nèi)有一列 沿沿x x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速為軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速為 2 m/s2 m/s，振幅為，振幅

34、為A.MA.M、N N是平衡位置相距是平衡位置相距2 m2 m 的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，如圖所示的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，如圖所示. .在在t=0t=0時(shí)，時(shí)，M M通過通過 其平衡位置沿其平衡位置沿y y軸正方向運(yùn)動(dòng)，軸正方向運(yùn)動(dòng)，N N位于其平衡位置上方最大位移位于其平衡位置上方最大位移 處處. .已知該波的周期大于已知該波的周期大于1 s.1 s.則則( )( ) A.A.該波的周期為該波的周期為 s s B.B.在在t= st= s時(shí)，時(shí)，N N的速度一定為的速度一定為2 m/s2 m/s C.C.從從t=0t=0到到t=1 st=1 s，M M向右移動(dòng)了向右移動(dòng)了2 m2 m D.D.從從t= st= s到到

35、t= st= s，M M的動(dòng)能逐漸增大的動(dòng)能逐漸增大 5 3 1 3 1 3 2 3 【解題指南】【解題指南】解答本題時(shí)可按以下思路分析：解答本題時(shí)可按以下思路分析： 【解析】【解析】選選D.D.由題意知由題意知(n+ )=2(n+ )=2，所以，所以= .= .根據(jù)根據(jù)v v = ,T= = ,T= ，由題意，由題意T= T= 1 1可知可知n=0n=0，所以，所以T= T= s,= m s,= m，A A錯(cuò)誤；當(dāng)錯(cuò)誤；當(dāng) 時(shí)，質(zhì)點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)N N正處于平衡位置正處于平衡位置 處，具有沿處，具有沿y y軸負(fù)方向的一個(gè)最大速度，而質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷軸負(fù)方向的一個(gè)最大速度，而質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷 移，所以移

36、，所以B B、C C均錯(cuò)誤均錯(cuò)誤; ;當(dāng)當(dāng) 時(shí)，質(zhì)點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)M M正處于正處于y y軸正方向軸正方向 的一個(gè)最大位移，此時(shí)速度為零，當(dāng)?shù)囊粋€(gè)最大位移，此時(shí)速度為零，當(dāng) 時(shí)，質(zhì)點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)M M又回又回 到平衡位置處，具有最大的速度，所以在這個(gè)過程中，質(zhì)點(diǎn)到平衡位置處，具有最大的速度，所以在這個(gè)過程中，質(zhì)點(diǎn)M M 的動(dòng)能是逐漸增大的，的動(dòng)能是逐漸增大的，D D正確正確. .故選故選D.D. 3 4 8 4n3 T 4 v4n3 4 v4n3 4 3 8 3 1T t s 34 1T t s 34 2T t s 32 波的傳播規(guī)律波的傳播規(guī)律 8.(20118.(2011海南高考海南高考) )一列簡(jiǎn)

37、諧橫波在一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0t=0時(shí)的波形圖如圖所示時(shí)的波形圖如圖所示. . 介質(zhì)中介質(zhì)中x=2 mx=2 m處的質(zhì)點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)P P沿沿y y軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y= y= 10sin(5t)cm.10sin(5t)cm.關(guān)于這列簡(jiǎn)諧波，下列說法正確的是關(guān)于這列簡(jiǎn)諧波，下列說法正確的是( )( ) A.A.周期為周期為4.0 s B.4.0 s B.振幅為振幅為20 cm20 cm C.C.傳播方向沿傳播方向沿x x軸正向軸正向 D.D.傳播速度為傳播速度為10 m/s10 m/s C 9.(20119.(2011上海高考上海高考) )關(guān)于波動(dòng)，下列說法正確的是

38、關(guān)于波動(dòng)，下列說法正確的是( )( ) A.A.各種波均會(huì)發(fā)生偏振現(xiàn)象各種波均會(huì)發(fā)生偏振現(xiàn)象 B.B.用白光做單縫衍射與雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，均可看到彩色條紋用白光做單縫衍射與雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，均可看到彩色條紋 C.C.聲波傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度等于聲波的傳播速度聲波傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度等于聲波的傳播速度 D.D.已知地震波的縱波速度大于橫波速度，此性質(zhì)可用于橫波的預(yù)警已知地震波的縱波速度大于橫波速度，此性質(zhì)可用于橫波的預(yù)警 D 10.(201110.(2011天津高考天津高考) )位于坐標(biāo)原點(diǎn)處位于坐標(biāo)原點(diǎn)處 的波源的波源A A沿沿y y軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).A.A剛好完成一剛

39、好完成一 次全振動(dòng)時(shí)，在介質(zhì)中形成簡(jiǎn)諧橫波的次全振動(dòng)時(shí)，在介質(zhì)中形成簡(jiǎn)諧橫波的 波形如圖所示，波形如圖所示，B B是沿波傳播方向上介是沿波傳播方向上介 質(zhì)的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，則質(zhì)的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，則( )( ) A.A.波源波源A A開始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿開始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿y y軸負(fù)方向軸負(fù)方向 B.B.此后的此后的 周期內(nèi)回復(fù)力對(duì)波源周期內(nèi)回復(fù)力對(duì)波源A A一直做負(fù)功一直做負(fù)功 C.C.經(jīng)半個(gè)周期時(shí)間質(zhì)點(diǎn)經(jīng)半個(gè)周期時(shí)間質(zhì)點(diǎn)B B將向右遷移半個(gè)波長(zhǎng)將向右遷移半個(gè)波長(zhǎng) D.D.在一個(gè)周期時(shí)間內(nèi)在一個(gè)周期時(shí)間內(nèi)A A所受回復(fù)力的沖量為零所受回復(fù)力的沖量為零 1 4 【解析】【解析】選選A A、B B、D.D

40、.由由A A剛好完成一次全振動(dòng)時(shí)的圖線可知波剛好完成一次全振動(dòng)時(shí)的圖線可知波 源源A A的起振方向沿的起振方向沿y y軸負(fù)方向，軸負(fù)方向，A A正確；此后正確；此后 周期質(zhì)點(diǎn)周期質(zhì)點(diǎn)A A將向?qū)⑾騳 y 軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，回復(fù)力做負(fù)功，軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，回復(fù)力做負(fù)功，B B正確；質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，正確；質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，C C錯(cuò)錯(cuò) 誤；由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知回復(fù)力在一個(gè)周期內(nèi)的沖量為誤；由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知回復(fù)力在一個(gè)周期內(nèi)的沖量為 零，零，D D正確正確. . 1 4 11.(201111.(2011北京高考北京高考) )介質(zhì)中有一列簡(jiǎn)諧機(jī)械波傳播，對(duì)于其介質(zhì)中有一列簡(jiǎn)諧機(jī)械波傳播，對(duì)于其 中某個(gè)振動(dòng)

41、質(zhì)點(diǎn)中某個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)( )( ) A.A.它的振動(dòng)速度等于波的傳播速度它的振動(dòng)速度等于波的傳播速度 B.B.它的振動(dòng)方向一定垂直于波的傳播方向它的振動(dòng)方向一定垂直于波的傳播方向 C.C.它在一個(gè)周期內(nèi)走過的路程等于一個(gè)波長(zhǎng)它在一個(gè)周期內(nèi)走過的路程等于一個(gè)波長(zhǎng) D.D.它的振動(dòng)頻率等于波源的振動(dòng)頻率它的振動(dòng)頻率等于波源的振動(dòng)頻率 D 【解析】【解析】選選D.D.介質(zhì)中某個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其速度按正弦介質(zhì)中某個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其速度按正弦 ( (或余弦或余弦) )規(guī)律變化，而在同一介質(zhì)中波的傳播速度是不變的，規(guī)律變化，而在同一介質(zhì)中波的傳播速度是不變的， 振動(dòng)速度和波的傳播速度是兩個(gè)不同的速

42、度，振動(dòng)速度和波的傳播速度是兩個(gè)不同的速度，A A錯(cuò)誤；在橫波錯(cuò)誤；在橫波 中振動(dòng)方向和波的傳播方向垂直，在縱波中振動(dòng)方向和波的傳中振動(dòng)方向和波的傳播方向垂直，在縱波中振動(dòng)方向和波的傳 播方向在一條直線上，播方向在一條直線上，B B錯(cuò)誤；振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)走過的錯(cuò)誤；振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)走過的 路程為路程為4 4個(gè)振幅，個(gè)振幅，C C錯(cuò)誤；波在傳播的過程中，頻率不變錯(cuò)誤；波在傳播的過程中，頻率不變, ,為波為波 源的頻率，源的頻率，D D正確正確. . 12.(201112.(2011新課標(biāo)全國(guó)卷新課標(biāo)全國(guó)卷) )一振動(dòng)周期為一振動(dòng)周期為T T，振幅為，振幅為A A，位于，位于x=0 x=0

43、 點(diǎn)的波源從平衡位置沿點(diǎn)的波源從平衡位置沿y y軸正向開始做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，該波源產(chǎn)生軸正向開始做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，該波源產(chǎn)生 的一維簡(jiǎn)諧橫波沿的一維簡(jiǎn)諧橫波沿x x軸正向傳播，波速為軸正向傳播，波速為v v，傳播過程中無能量，傳播過程中無能量 損失，一段時(shí)間后，該振動(dòng)傳播至某質(zhì)點(diǎn)損失，一段時(shí)間后，該振動(dòng)傳播至某質(zhì)點(diǎn)P P，關(guān)于質(zhì)點(diǎn)，關(guān)于質(zhì)點(diǎn)P P振動(dòng)的振動(dòng)的 說法正確的是說法正確的是( )( ) A.A.振幅一定為振幅一定為A A B.B.周期一定為周期一定為T T C.C.速度的最大值一定為速度的最大值一定為v v D.D.開始振動(dòng)的方向沿開始振動(dòng)的方向沿y y軸向上或向下取決于它離波源的距離軸向上或向

44、下取決于它離波源的距離 E.E.若若P P點(diǎn)與波源距離點(diǎn)與波源距離s=vTs=vT，則質(zhì)點(diǎn)，則質(zhì)點(diǎn)P P的位移與波源的相同的位移與波源的相同 【解析】【解析】選選A A、B B、E.E.由波的形成與傳播可知，質(zhì)點(diǎn)由波的形成與傳播可知，質(zhì)點(diǎn)P P做受迫振做受迫振 動(dòng)時(shí)，振幅、周期與振源的情況完全相同，起振方向與振源的動(dòng)時(shí)，振幅、周期與振源的情況完全相同，起振方向與振源的 起振方向相同起振方向相同. .正確答案是正確答案是A A、B B、E.E. 13.(201113.(2011四川高考四川高考) )如圖為一列沿如圖為一列沿x x軸軸 負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0t=0時(shí)的波

45、形時(shí)的波形 圖，當(dāng)圖，當(dāng)Q Q點(diǎn)在點(diǎn)在t=0t=0時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳到時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳到P P點(diǎn)點(diǎn) 時(shí)，則時(shí)，則( )( ) A.1 cmA.1 cmx x3 cm3 cm范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)正在向范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)正在向y y軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng) B.QB.Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的加速度沿處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的加速度沿y y軸的正方向軸的正方向 C.QC.Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)正在波峰位置處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)正在波峰位置 D.QD.Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)運(yùn)動(dòng)到處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)運(yùn)動(dòng)到P P處處 【解析】【解析】選選B.B.由波動(dòng)圖象可知，質(zhì)點(diǎn)由波動(dòng)圖象可知，質(zhì)點(diǎn)Q Q在在t=0t=0時(shí)刻由平衡位置時(shí)刻由平衡位置 向上振動(dòng)，所以當(dāng)向上振動(dòng)，所以當(dāng)Q

46、Q的狀態(tài)傳到的狀態(tài)傳到P P時(shí)，剛好經(jīng)歷時(shí)，剛好經(jīng)歷 周期，如圖周期，如圖 所示，所示，Q Q處于波谷位置，故處于波谷位置，故B B正確，正確，C C、D D錯(cuò)誤；此刻錯(cuò)誤；此刻1 cm1 cmx x 3 cm3 cm范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)均在范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)均在x x軸上面，其中軸上面，其中1 cm1 cmx x2 cm2 cm范圍內(nèi)質(zhì)范圍內(nèi)質(zhì) 點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，2 cm2 cmx x3 cm3 cm范圍內(nèi)質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，范圍內(nèi)質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，A A錯(cuò)誤錯(cuò)誤. . 3 4 14.(201114.(2011大綱版全國(guó)卷大綱版全國(guó)卷) )一列簡(jiǎn)諧橫波沿一列簡(jiǎn)諧橫波沿x x軸傳播，波長(zhǎng)為軸傳播，波長(zhǎng)為 1.2

47、 m1.2 m，振幅為，振幅為A.A.當(dāng)坐標(biāo)為當(dāng)坐標(biāo)為x=0 x=0處質(zhì)元的位移為處質(zhì)元的位移為 且向且向y y軸軸 負(fù)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，坐標(biāo)為負(fù)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，坐標(biāo)為x=0.4 mx=0.4 m處質(zhì)元的位移為處質(zhì)元的位移為 . .當(dāng)坐標(biāo)當(dāng)坐標(biāo) 為為x=0.2 mx=0.2 m處的質(zhì)元位于平衡位置且向處的質(zhì)元位于平衡位置且向y y軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，x=x= 0.4 m0.4 m處質(zhì)元的位移和運(yùn)動(dòng)方向分別為處質(zhì)元的位移和運(yùn)動(dòng)方向分別為( )( ) A.- AA.- A、沿、沿y y軸正方向軸正方向 B.- AB.- A、沿、沿y y軸負(fù)方向軸負(fù)方向 C.- AC.- A、沿、沿y y軸正方向

48、軸正方向 D.- AD.- A、沿、沿y y軸負(fù)方向軸負(fù)方向 3 A 2 3 A 2 1 2 1 2 3 2 3 2 【解析】【解析】選選C.C.根據(jù)題意，此簡(jiǎn)諧橫波必沿根據(jù)題意，此簡(jiǎn)諧橫波必沿x x軸正向傳播，在同一坐軸正向傳播，在同一坐 標(biāo)系中作出兩狀態(tài)的波形圖分別如實(shí)線和虛線所示，標(biāo)系中作出兩狀態(tài)的波形圖分別如實(shí)線和虛線所示，C C正確正確. . 15.(201015.(2010天津高考天津高考) )一列簡(jiǎn)諧一列簡(jiǎn)諧 橫波沿橫波沿x x軸正向傳播，傳到軸正向傳播，傳到M M點(diǎn)點(diǎn) 時(shí)波形如圖所示，再經(jīng)時(shí)波形如圖所示，再經(jīng)0.6 s0.6 s， N N點(diǎn)開始振動(dòng)，則該波的振幅點(diǎn)開始振動(dòng)，則該

49、波的振幅A A和頻率和頻率f f為為( )( ) A.A=1 m f=5 HzA.A=1 m f=5 Hz B.A=0.5 m f=5 HzB.A=0.5 m f=5 Hz C.A=1 m f=2.5 HzC.A=1 m f=2.5 Hz D.A=0.5 m f=2.5 HzD.A=0.5 m f=2.5 Hz D 17.(201017.(2010安徽高考安徽高考) )一列沿一列沿x x軸正方向軸正方向 傳播的簡(jiǎn)諧橫波，某時(shí)刻的波形如圖所傳播的簡(jiǎn)諧橫波，某時(shí)刻的波形如圖所 示示.P.P為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，從該時(shí)刻開為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，從該時(shí)刻開 始的一段極短時(shí)間內(nèi)，始的一段極短時(shí)間內(nèi)，P P的

50、速度的速度v v和加速度和加速度a a的大小變化情況是的大小變化情況是( )( ) A.vA.v變小，變小，a a變大變大 B.vB.v變小，變小，a a變小變小 C.vC.v變大，變大，a a變大變大 D.vD.v變大，變大，a a變小變小 D 19.(201019.(2010上海高考上海高考) )聲波能繞過某一建筑物傳播而光波卻不聲波能繞過某一建筑物傳播而光波卻不 能繞過該建筑物，這是因?yàn)槟芾@過該建筑物，這是因?yàn)? )( ) A.A.聲波是縱波，光波是橫波聲波是縱波，光波是橫波 B.B.聲波振幅大，光波振幅小聲波振幅大，光波振幅小 C.C.聲波波長(zhǎng)較長(zhǎng)，光波波長(zhǎng)很短聲波波長(zhǎng)較長(zhǎng)，光波波長(zhǎng)很

51、短 D.D.聲波波速較小，光波波速很大聲波波速較小，光波波速很大 C 20.(201020.(2010上海高考上海高考) )如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x x軸正方向傳軸正方向傳 播，實(shí)線和虛線分別表示播，實(shí)線和虛線分別表示t t1 10 0時(shí)和時(shí)和t t2 20.5 s(T0.5 s)0.5 s(T0.5 s)時(shí)的波時(shí)的波 形，能正確反映形，能正確反映t t3 3=7.5 s=7.5 s時(shí)波形的是圖時(shí)波形的是圖( )( )D 21.(201221.(2012江蘇高考江蘇高考) )地震時(shí)，震源會(huì)同時(shí)產(chǎn)生兩種波，一種是地震時(shí)，震源會(huì)同時(shí)產(chǎn)生兩種波，一種是 傳播速度約為傳播速度

52、約為3.5 km/s3.5 km/s的的S S波，另一種是傳播速度約為波，另一種是傳播速度約為7.0 km/s7.0 km/s 的的P P波波. .一次地震發(fā)生時(shí)，某地震監(jiān)測(cè)點(diǎn)記錄到首次到達(dá)的一次地震發(fā)生時(shí)，某地震監(jiān)測(cè)點(diǎn)記錄到首次到達(dá)的P P波比波比 首次到達(dá)的首次到達(dá)的S S波早波早3 min.3 min.假定地震波沿直線傳播，震源的振動(dòng)周假定地震波沿直線傳播，震源的振動(dòng)周 期為期為1.2 s1.2 s，求震源與監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的距離，求震源與監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的距離x x和和S S波的波長(zhǎng)波的波長(zhǎng). 振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象的綜合應(yīng)用振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象的綜合應(yīng)用 23.(201223.(2012大綱版全國(guó)卷大

53、綱版全國(guó)卷) )一列簡(jiǎn)諧橫波沿一列簡(jiǎn)諧橫波沿x x軸正方向傳播，圖甲軸正方向傳播，圖甲 是是t=0t=0時(shí)刻的波形圖，圖乙和圖丙分別是時(shí)刻的波形圖，圖乙和圖丙分別是x x軸上某兩處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)軸上某兩處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng) 圖象圖象. .由此可知，這兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置之間的距離可能是由此可知，這兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置之間的距離可能是( )( ) B、D 24.(201224.(2012福建高考福建高考) )一列簡(jiǎn)諧橫波沿一列簡(jiǎn)諧橫波沿x x軸傳播軸傳播,t=0,t=0時(shí)刻的波形時(shí)刻的波形 如圖甲所示如圖甲所示, ,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P P正沿正沿y y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng), ,其振動(dòng)圖象如圖乙其振動(dòng)圖象如圖乙 所示

54、所示, ,則該波的傳播方向和波速分別是則該波的傳播方向和波速分別是( )( ) A.A.沿沿x x軸負(fù)方向軸負(fù)方向,60 m/s B.,60 m/s B.沿沿x x軸正方向軸正方向,60 m/s,60 m/s C.C.沿沿x x軸負(fù)方向軸負(fù)方向,30 m/s D.,30 m/s D.沿沿x x軸正方向軸正方向,30 m/s,30 m/s A 25.(201025.(2010上海高考上海高考) )利用發(fā)波水槽得到的水面波形如圖利用發(fā)波水槽得到的水面波形如圖a a、b b 所示，則所示，則( )( ) A.A.圖圖a a、b b均顯示了波的干涉現(xiàn)象均顯示了波的干涉現(xiàn)象 B.B.圖圖a a、b b均

55、顯示了波的衍射現(xiàn)象均顯示了波的衍射現(xiàn)象 C.C.圖圖a a顯示了波的干涉現(xiàn)象，圖顯示了波的干涉現(xiàn)象，圖b b顯示了波的衍射現(xiàn)象顯示了波的衍射現(xiàn)象 D.D.圖圖a a顯示了波的衍射現(xiàn)象，圖顯示了波的衍射現(xiàn)象，圖b b顯示了波的干涉現(xiàn)象顯示了波的干涉現(xiàn)象 D 26.(201026.(2010北京高考北京高考) )一列橫波沿一列橫波沿x x軸正向傳播，軸正向傳播，a a、b b、c c、d d為介為介 質(zhì)中沿波傳播方向上四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，某時(shí)刻的波形如圖質(zhì)中沿波傳播方向上四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，某時(shí)刻的波形如圖1 1 所示，此后，若經(jīng)過所示，此后，若經(jīng)過 周期開始計(jì)時(shí)，則圖周期開始計(jì)時(shí)，則圖2 2描述

56、的是描述的是( )( ) A.aA.a處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象 B.bB.b處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象 C.cC.c處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象 D.dD.d處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象 3 4 B 28.(201228.(2012新課標(biāo)全國(guó)卷新課標(biāo)全國(guó)卷) )一簡(jiǎn)諧橫波沿一簡(jiǎn)諧橫波沿x x軸正向傳播，軸正向傳播，t=0t=0時(shí)時(shí) 刻的波形如圖甲所示，刻的波形如圖甲所示，x=0.30 mx=0.30 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線如圖乙所處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線如圖乙所 示示, ,該質(zhì)點(diǎn)在該質(zhì)點(diǎn)在t=0t=0時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向沿時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向沿y y軸軸_(_(選填選填“正向正向” 或或“負(fù)

57、向負(fù)向”).).已知該波的波長(zhǎng)大于已知該波的波長(zhǎng)大于0.30 m,0.30 m,則該波的波長(zhǎng)為則該波的波長(zhǎng)為 _m._m. 答案答案:正向正向 0.8 29.(201129.(2011山東高考山東高考) )如圖所示，一列簡(jiǎn)諧波沿如圖所示，一列簡(jiǎn)諧波沿x x軸傳播，實(shí)線軸傳播，實(shí)線 為為t t1 1=0=0時(shí)的波形圖，此時(shí)時(shí)的波形圖，此時(shí)P P質(zhì)點(diǎn)向質(zhì)點(diǎn)向y y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，虛線為軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，虛線為t t2 2= = 0.01 s0.01 s時(shí)的波形圖時(shí)的波形圖. .已知周期已知周期T T0.01 s.0.01 s. (1)(1)波沿波沿x x軸軸_(_(填填“正正”或或“負(fù)負(fù)”) )方向傳播

58、方向傳播. . (2)(2)求波速求波速. . 答案答案:(1)正正 (2)100 m/s 30.(201030.(2010山東高考山東高考) )漁船常利用超聲波來探測(cè)遠(yuǎn)處魚群的方位漁船常利用超聲波來探測(cè)遠(yuǎn)處魚群的方位. . 已知某超聲波頻率為已知某超聲波頻率為1.01.010105 5 Hz Hz，某時(shí)刻該超聲波在水中傳播的，某時(shí)刻該超聲波在水中傳播的 波動(dòng)圖象如圖所示波動(dòng)圖象如圖所示. . (1)(1)從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，畫出從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，畫出x=7.5x=7.51010-3 -3 m m處質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的處質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的 振動(dòng)圖象振動(dòng)圖象( (至少一個(gè)周期至少一個(gè)周期).). (2)

59、(2)現(xiàn)測(cè)得超聲波信號(hào)從漁船到魚群往返一次所用時(shí)間為現(xiàn)測(cè)得超聲波信號(hào)從漁船到魚群往返一次所用時(shí)間為4 s4 s，求，求 魚群與漁船間的距離魚群與漁船間的距離( (忽略船和魚群的運(yùn)動(dòng)忽略船和魚群的運(yùn)動(dòng)).). 【解析】【解析】(1)(1)超聲波傳播的周期為：超聲波傳播的周期為： 由波動(dòng)圖象可知，由波動(dòng)圖象可知，x=7.5x=7.51010-3 -3 m m處的質(zhì)點(diǎn)該時(shí)刻正處于負(fù)的最大 處的質(zhì)點(diǎn)該時(shí)刻正處于負(fù)的最大 位移處，此后該質(zhì)點(diǎn)將向正方向振動(dòng)，振動(dòng)圖象如圖所示位移處，此后該質(zhì)點(diǎn)將向正方向振動(dòng)，振動(dòng)圖象如圖所示. . 5 5 11 T s1.0 10 s, f1.0 10 (2)(2)由波形圖

60、可知波長(zhǎng)由波形圖可知波長(zhǎng)=15=151010-3 -3m m，由波速公式得 ，由波速公式得 v=f v=f 魚群與漁船的距離為魚群與漁船的距離為 x= vt x= vt 聯(lián)立聯(lián)立式代入數(shù)據(jù)解得：式代入數(shù)據(jù)解得：x=3 000 mx=3 000 m 答案答案: :(1)(1)見解析見解析 (2)3 000 m(2)3 000 m 1 2 波的疊加波的疊加 31.(201131.(2011上海高考上海高考) )兩列簡(jiǎn)諧波沿兩列簡(jiǎn)諧波沿x x軸相向而行，波速均為軸相向而行，波速均為 v= 0.4 m/sv= 0.4 m/s，兩波源分別位于，兩波源分別位于A A、B B處，處，t=0t=0時(shí)的波形如圖