復(fù)習(xí)知識(shí)匯總(機(jī)械波)

1、機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波機(jī)械波 機(jī)械波的形成和傳播特點(diǎn)1機(jī)械波的形成和傳播(1)產(chǎn)生條件有波源有介質(zhì)，如空氣、水、繩子等(2)傳播特點(diǎn)傳播振動(dòng)形式、能量和信息（波的傳播就是波形的平移）質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率、振幅、起振方向等都與波源相同2機(jī)械波的分類分類質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波的傳播方向的關(guān)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3. 波長(zhǎng)、頻率和波速(1)波長(zhǎng)：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，用表示波長(zhǎng)由頻率和波速共同決定橫波中，相鄰兩個(gè)波峰(或波谷)之間的距離等于波長(zhǎng)縱波中，相鄰兩個(gè)密部(或疏部)之間的距離等于波長(zhǎng)(

2、2)頻率：波的頻率由波源決定，等于波源的振動(dòng)頻率在任何介質(zhì)中頻率不變(3)波速：波的傳播速度，波速由介質(zhì)決定，與波源無(wú)關(guān)(4)波速公式：vf或v.1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)諧橫波某一時(shí)刻的波形如圖1222所示，繩上a、b兩質(zhì)點(diǎn)均處于波峰位置下列說(shuō)法正確的是()圖1222Aa、b兩點(diǎn)之間的距離為半個(gè)波長(zhǎng)Ba、b兩點(diǎn)振動(dòng)開始時(shí)刻相差半個(gè)周期Cb點(diǎn)完成全振動(dòng)次數(shù)比a點(diǎn)多一次Db點(diǎn)完成全振動(dòng)次數(shù)比a點(diǎn)少一次2某時(shí)刻做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈性繩abcde形狀如圖所示，自此刻起，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)a“通過30cm路程時(shí)”，質(zhì)點(diǎn)e通過的路程是（ ）A. 5cmB. 10cmC. 

3、;15cmD. 20cm3如圖所示為沿水平方向的介質(zhì)中的部分質(zhì)點(diǎn)，每相鄰兩質(zhì)點(diǎn)的距離相等，其中O為波源設(shè)波源的振動(dòng)周期為T，自波源通過平衡位置豎直向下振動(dòng)時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過T/4，質(zhì)點(diǎn)1開始振動(dòng)，則下列關(guān)于各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)和介質(zhì)中的波的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A介質(zhì)中所有質(zhì)點(diǎn)的起振方向都是豎直向下的，且圖中質(zhì)點(diǎn)9起振最晚 B圖中所畫出的質(zhì)點(diǎn)起振時(shí)間都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的 C圖中質(zhì)點(diǎn)8的振動(dòng)完全重復(fù)質(zhì)點(diǎn)7的振動(dòng)，只是質(zhì)點(diǎn)8振動(dòng)時(shí)，通過平衡位置或最大位移的時(shí)間總比質(zhì)點(diǎn)7通過相同位置時(shí)落后T/4 D只要圖中所有質(zhì)點(diǎn)都已振動(dòng)了，質(zhì)點(diǎn)1與質(zhì)點(diǎn)9的振動(dòng)步調(diào)就完全一致，但如果質(zhì)點(diǎn)1發(fā)生的是

4、第100次振動(dòng)，則質(zhì)點(diǎn)9發(fā)生的就是第98次振動(dòng)4細(xì)繩的一端在外力作用下從t=0時(shí)刻開始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，激發(fā)出一列簡(jiǎn)諧橫波。在細(xì)繩上選取15個(gè)點(diǎn)，圖中第一個(gè)圖為t=0時(shí)刻各點(diǎn)所處的位置，圖中第二個(gè)圖為t=T/4時(shí)刻的波形圖（T為波的周期）。在圖中第三個(gè)圖中畫出t=3T/4時(shí)刻的波形圖。波的圖像1坐標(biāo)軸x軸：各質(zhì)點(diǎn)平衡位置的連線y軸：沿質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向，表示質(zhì)點(diǎn)的位移2物理意義表示介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻相對(duì)各自平衡位置的位移3圖象形狀簡(jiǎn)諧波的圖象是正弦(或余弦)曲線，如圖1221所示圖1221從波形圖中能夠得到的信息：(1)形成此波形的時(shí)刻(2)波長(zhǎng)、振幅(3)任意一質(zhì)點(diǎn)此刻的位移(4)任意一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻

5、加速度方向1(多選)一簡(jiǎn)諧橫波以4 m/s的波速沿x軸正方向傳播已知t0時(shí)的波形如圖1223所示，則()圖1223A波的周期為1 sBx0處的質(zhì)點(diǎn)在t0時(shí)向y軸負(fù)向運(yùn)動(dòng)Cx0處的質(zhì)點(diǎn)在t s時(shí)速度為0Dx0處的質(zhì)點(diǎn)在t s時(shí)速度值最大 波的特性1波的疊加介質(zhì)中同時(shí)存在幾列波時(shí)，每列波能保持各自的傳播規(guī)律而不互相干擾。在波的重疊區(qū)域里各點(diǎn)的振動(dòng)的物理量等于各列波在該點(diǎn)引起的物理量的矢量和。2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同明顯條件：障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)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)定的干涉圖樣波能夠繞過障礙物或孔繼續(xù)向前傳播2.多普勒效應(yīng)1兩個(gè)不等幅的脈沖

6、波在均勻介質(zhì)中均以1.0m/s的速率沿同一直線相向傳播，t=0時(shí)刻的波形如圖所示，圖中小方格的邊長(zhǎng)為0.1m則以下不同時(shí)刻，波形正確的是（）2如圖所示為兩個(gè)相干波源發(fā)出的波相遇時(shí)某時(shí)刻的情況，圖中實(shí)線表示波峰，虛線表 示波谷，相干波的振幅均為5cm，C點(diǎn)為B、E連線的中點(diǎn)， 則下列說(shuō)法中正確的是：（ ）AC、E兩點(diǎn)都保持不動(dòng) B圖示時(shí)刻A、B兩質(zhì)點(diǎn)豎直高度差為20cm CC點(diǎn)振動(dòng)始終加強(qiáng) D圖中的A、B、E、三點(diǎn)的振幅相同3(多選)兩列振動(dòng)方向相同、振幅分別為A1和A2的相干簡(jiǎn)諧橫波相遇下列說(shuō)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

7、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4如圖1224所示，向左勻速運(yùn)動(dòng)的小車發(fā)出頻率為f的聲波，車左側(cè)A處的靜止的人感受到的聲波的頻率為f1，車右側(cè)B處的靜止的人感受到的聲波的頻率為f2，則()圖1224Af1<f，f2<fBf1<f，f2>fCf1>f，f2>f Df1>f，f2<f機(jī)械波的傳播問題1.波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向判斷圖1225(1)若已知某時(shí)刻A點(diǎn)振動(dòng)方向向上，則波向x軸負(fù)方向傳播(2)若已知波向x軸正方向傳播，則該時(shí)刻B點(diǎn)向上

8、振動(dòng)2由t時(shí)刻的波形確定tt時(shí)刻的波形圖1226(1)波向右傳播tT的時(shí)間和向左傳播tT的時(shí)間波形相同(2)若t>T，可以采取“舍整取零頭”的辦法3已知波的傳播情況確定某點(diǎn)振動(dòng)情況(1)根據(jù)該點(diǎn)到波源的距離x和波速v可以計(jì)算該點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)間t.(2)將該點(diǎn)振動(dòng)的時(shí)間和周期相聯(lián)系采用“舍整取零頭”的辦法結(jié)合起振方向可確定該點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移，進(jìn)而確定加速度、速度等如圖甲所示為一列橫波某時(shí)刻的波動(dòng)圖像，假定此時(shí)D點(diǎn)振動(dòng)方向向上，波的周期為T=5s，波速v=2.4m/s，畫出23.75s時(shí)刻的波動(dòng)圖像。如圖所示是一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知這列波沿x軸正方向傳播，周期為T，P是x

9、=0.5m處的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，則（ ）At=0時(shí)刻，P點(diǎn)速度沿+y方向Bt=0時(shí)刻，P點(diǎn)速度沿+x方向Ct=時(shí)刻，P點(diǎn)在波谷位置Dt=時(shí)刻，P點(diǎn)在波峰位置如圖所示，質(zhì)點(diǎn)S為振源，做上下振動(dòng)，形成向右、向左傳播的簡(jiǎn)諧波，振動(dòng)的頻率為20Hz，波速為16m/s，已知PS=15.8m，QS=14.6m，經(jīng)歷足夠長(zhǎng)的時(shí)間，某時(shí)刻當(dāng)質(zhì)點(diǎn)恰通過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)刻P、Q兩質(zhì)點(diǎn)所處的位置是（）AP在波峰BP在波谷CQ在波峰DQ在波谷變式：若S振源起振方向向上，當(dāng)波向左傳到P點(diǎn)時(shí)，Q點(diǎn)在什么位置1如圖為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)的波形圖，當(dāng)Q點(diǎn)在t=0時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳到P點(diǎn)時(shí)，則（ ）A1 cmx3

10、 cm范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)正在向y軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)BQ處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的加速度沿y軸的正方向 CQ處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)正在波峰位置DQ處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)運(yùn)動(dòng)到P處2如圖1228是某繩波形成過程的示意圖，1、2、3、4為繩上的一系列等間距的質(zhì)點(diǎn)，繩處于水平方向質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)2、3、4各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次上下振動(dòng)，把振動(dòng)從繩的左端傳到右端t0時(shí)質(zhì)點(diǎn)1開始豎直向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過四分之一周期，質(zhì)點(diǎn)5開始運(yùn)動(dòng)下列判斷正確的是()圖1228A質(zhì)點(diǎn)6開始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向向下Bt時(shí)質(zhì)點(diǎn)6的加速度方向向下Ct時(shí)質(zhì)點(diǎn)10的運(yùn)動(dòng)方向向下DtT時(shí)質(zhì)點(diǎn)16開始運(yùn)動(dòng) 振動(dòng)圖象和波動(dòng)圖象的對(duì)比及應(yīng)用振動(dòng)圖象波動(dòng)圖象圖象物理意義表示一

11、個(gè)質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的位移表示某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移圖象信息(1)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期(2)質(zhì)點(diǎn)振幅(3)各時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)位移(4)各時(shí)刻速度、加速度方向(1)波長(zhǎng)、振幅(2)任意一質(zhì)點(diǎn)此刻的位移(3)任意一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻加速度方向(4)傳播方向、振動(dòng)方向的互判圖象變化隨時(shí)間推移圖象延續(xù)，但已有形狀不變隨時(shí)間推移，圖象沿傳播方向平移，波形隨時(shí)間變化一完整曲線占橫坐標(biāo)距離表示一個(gè)周期、突出了時(shí)間周期性表示一個(gè)波長(zhǎng)，突出了空間周期性圖1為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)的波形圖，P是平衡位置在x=1cm處的質(zhì)元，Q是平衡位 置在x=4cm處的質(zhì)元。圖2為質(zhì)元Q的振動(dòng)圖像。則（ ）At=0.3s時(shí)，質(zhì)元Q的加速度達(dá)到正向最大B波的傳播

12、速度為20m/sC波的傳播方向沿x軸負(fù)方向Dt=0.7s時(shí)，質(zhì)元P的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向如圖所示，甲為t = 1s時(shí)某橫波的波形圖像，乙為該波傳播方向上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，距該質(zhì)點(diǎn)x = 0.5m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像可能是：（ ）(多選)一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播，該直線上平衡位置相距9 m的a、b兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖示，下列描述該波的圖象可能正確的是()1一簡(jiǎn)諧機(jī)械波沿x軸正方向傳播，波長(zhǎng)為，周期Tt=0時(shí)刻的波形如圖1所示，a、b 是波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)圖2是波上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像下列說(shuō)法正確的是（ ）At=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的速度比質(zhì)點(diǎn)b的大Bt=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b的小C圖2可以表示質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)D圖2

13、可以表示質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)2圖1是一列簡(jiǎn)諧橫波在t=1.25s時(shí)的波形圖，已知C位置的質(zhì)點(diǎn)比a位置的晚0.5s起振。則圖2所示振動(dòng)圖像對(duì)應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)可能位于ABCD波速、波長(zhǎng)、周期的關(guān)系（多解問題）1. 波速、波長(zhǎng)、周期的關(guān)系v或vf2造成多解的因素(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：波傳播距離x與波長(zhǎng)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)方向不確定如：a.質(zhì)點(diǎn)達(dá)到最大位移處，則有正向和負(fù)向最大位移兩種可能b質(zhì)點(diǎn)由平衡位置開始振動(dòng)，則起振方向有向上、向下(或向左、向右)的兩種可能c只告訴波速不指明波的傳播方向，應(yīng)考慮沿兩個(gè)方向傳播

14、的可能，即沿x軸正方向或沿x軸負(fù)方向d只給出兩時(shí)刻的波形，則有多次重復(fù)出現(xiàn)的可能等(3)波形的隱含性形成多解在波動(dòng)問題中，往往只給出完整波形的一部分，或給出幾個(gè)特殊點(diǎn)，而其余信息均處于隱含狀態(tài)這樣，波形就有多種情況，形成波動(dòng)問題的多解性3解決問題的方法(1)解決此類問題時(shí)，往往采用從特殊到一般的思維方法，即找到一個(gè)周期內(nèi)滿足條件的特例，在此基礎(chǔ)上，如知時(shí)間關(guān)系，則加nT；如知空間關(guān)系，則加n.(2)一般解題步驟根據(jù)初末兩時(shí)刻的波形圖確定傳播距離與波長(zhǎng)的關(guān)系通式根據(jù)題設(shè)條件判斷是唯一解還是多解根據(jù)波速公式v或vf求波速在O點(diǎn)有一波源，t0時(shí)刻開始向上振動(dòng)，形成向右傳播的一列橫波。t14 s時(shí)，距

15、離O點(diǎn)為3 m的A點(diǎn)第一次達(dá)到波峰；t27 s時(shí)，距離O點(diǎn)為4 m的B點(diǎn)第一次達(dá)到波谷，則以下說(shuō)法正確的是（ ）A該橫波的波長(zhǎng)為2 m B該橫波的周期為4 s C該橫波的波速為1 m/s D距離O點(diǎn)為5 m的質(zhì)點(diǎn)第一次開始向上振動(dòng)的時(shí)刻為6 s末如圖所示，a、b是一列橫波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，它們?cè)趚軸上的距離x30 m，波沿x軸正方向傳播，當(dāng)a振動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)b恰好經(jīng)過平衡位置，經(jīng)過3s，波傳播了30 m，并且a經(jīng)過平衡位置，b恰好到達(dá)最高點(diǎn)，下列說(shuō)法不正確的是()A這列波的速度一定是10 m/sB這列波的周期可能是0.8 sC這列波的周期可能是3 sD這列波的波長(zhǎng)可能是24 m如圖所示，實(shí)線是一列簡(jiǎn)

16、諧橫波在t1時(shí)刻的波形圖，虛線是在t2=（t1+0.2）s時(shí)刻的波形圖求此列波可能的波速1在均勻固體介質(zhì)中有兩個(gè)處于同一水平直線上、相距6.0m的振源A和B。t=0時(shí)刻A、B同時(shí)開始沿豎直方向振動(dòng)，圖甲、乙分別是A、B的振動(dòng)圖象。t=0.30 s時(shí)由A、B激發(fā)的兩列波的振動(dòng)同時(shí)傳播到與A、B位于同一水平直線、且到它們距離相等的中點(diǎn)C。則（ ） A兩列波的傳播速率均為20 m/sB兩列波的波長(zhǎng)均為2.0 mC在兩列波疊加的過程中，C點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn) D在兩列波疊加的過程中，C位置質(zhì)點(diǎn)的振幅為20 cm2圖中實(shí)線和虛線分別是x軸上傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t0和t0.03s時(shí)刻的波形圖，x1.2m處的質(zhì)點(diǎn)在t0.03s時(shí)刻向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，