第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波測(cè)試題

第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波

第一單元機(jī)械振動(dòng)

第1課時(shí)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)及其圖象

i?一要點(diǎn)精析

要點(diǎn)一機(jī)械振動(dòng)

即學(xué)即用

1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的平衡位置是指)

A.速度為零的位置B.回復(fù)力為零的位置

C.加速度為零的位置D.位移最大的位宣

答案B

要點(diǎn)二簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

即學(xué)即用

2.一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),周期為T,以下說(shuō)法正確的是)

A.若t時(shí)刻和（t+At）時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)位移的大小相等、方向相同，則At一定等于T的整數(shù)倍

B若t時(shí)刻和（t+At）時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)速度的大小相等、方向相反，則At一定等于T/2的整數(shù)倍

C.若At=T，則在t時(shí)刻和（t+At）時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)的加速度一定相等

D.若At=T/2,則在t時(shí)刻和（t+At）時(shí)刻彈簧的長(zhǎng)度一定相等

答案C

要點(diǎn)三簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象

即學(xué)即用

3.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置。，在A、B間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，如圖（a）所示，它的振動(dòng)圖象如圖（b）所示，設(shè)向右為正方向,

則

―?正

A08

(a)(b)

(1)OB=cm.

（2）第0.2s末質(zhì)點(diǎn)的速度方向是，加速度大小為.

（3）第0.4s末質(zhì)點(diǎn)的加速度方向是.

（4）第0.7s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)位置在點(diǎn)與點(diǎn)之間.

（5）質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期T=s.

（6）在4s內(nèi)完成次全振動(dòng).

答案（1）5（2）O-A0（3）A-*O（4）OB

（5）0.8（6）5

題型探究

題型1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的多解性問(wèn)題

【例1】質(zhì)點(diǎn)在平衡位置。附近做筋諧運(yùn)動(dòng)，從它經(jīng)過(guò)平衡位置起JT始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)3s質(zhì)點(diǎn)第次通過(guò)M點(diǎn)，再經(jīng)過(guò)

2s第二次通過(guò)M點(diǎn),則該質(zhì)點(diǎn)第三次經(jīng)過(guò)M點(diǎn)還需多長(zhǎng)的時(shí)間.

答案14s或Ws

3

題型2振動(dòng)圖象的應(yīng)用

［例2］如圖所示為一沿水平方向振動(dòng)的彈簧振子的振動(dòng)圖象.求：

（1）從計(jì)時(shí)開(kāi)始,什么時(shí)刻第一次達(dá)到動(dòng)能最大？

（2）在第2s末到第3s末這段時(shí)間內(nèi)振子的加速度、速度、動(dòng)能、彈性勢(shì)能各怎樣變化？

（3）該振子在前100s內(nèi)總位移是多少?總路程是多少？

答案（1）0.5s末（2）加速度先減小后增大，速度和動(dòng)能先埔大后減小，彈性勢(shì)能先減小后增大

(3)0100cm

題型3振動(dòng)模型

【例3】如圖所示，兩木塊的質(zhì)量為m、M,中間彈簧的勁度系數(shù)為k,彈簧下端與M連接,m與彈簧不［耳?

I

B

連接，現(xiàn)將m下樂(lè)?段距離釋放.它就上下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),振動(dòng)過(guò)程中,m始終沒(méi)有離開(kāi)彈簧.試求:

M

(Dm振動(dòng)的振幅的最大值.

(2)m以最大振幅振動(dòng)時(shí),M對(duì)地面的最大壓力.

答案(1)—―(2)Mg*2mg

k

———一跟蹤訓(xùn)練———

1.甲、乙兩彈簧振于，振劭圖象如圖所示，則可知()

A.兩彈簧振子完全相同

B.兩彈簧振子所受回復(fù)力最大誼之比F中：F4=2：1

c.振r甲速度為零時(shí),振r?乙速度最大

D.振子的振動(dòng)頻率之比f(wàn)中：f『I：2

答案CD

2.一彈簧振子在一條直線上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，第一次先后經(jīng)過(guò)M、N兩點(diǎn)時(shí)速度v(v^O)相同，那么，下列說(shuō)法正確的是

()

A.振子在M、N兩點(diǎn)受回復(fù)力相同

B.振子在M、N兩點(diǎn)對(duì)平衡位置的位移相同

C.振子在M、N兩點(diǎn)加速度大小相等

D.從M點(diǎn)到N點(diǎn),振子先做勻加速運(yùn)動(dòng),后做勻減速運(yùn)動(dòng)

答案C

3.如圖所示是用頻閃照相的方法拍下的?個(gè)彈簧振子的振動(dòng)情況，甲圖是振子靜止在平衡位置時(shí)的照片，乙圖是振子

被拉伸到左側(cè)距平衡位置20cm處,放手后，在向右運(yùn)動(dòng),周期內(nèi)的頻閃照片.丙圖是振子從放手開(kāi)始在_L周期內(nèi)

42

的頻閃照片.已知頻閃的頻率為9.0Hz,則相鄰兩次閃光的時(shí)間間隔匕是多少?振動(dòng)的周期T是多大?振廣在1s內(nèi)

所走的路程是多少？

14

答案—s-s60cm

93

4.如圖所示，一個(gè)豎直彈簧連著一個(gè)質(zhì)量為M的薄板，板上放一木塊，木塊質(zhì)量為m.現(xiàn)使整

個(gè)裝置在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),振幅為A.

(1)若要求在整個(gè)過(guò)程中小木塊m恰好不脫離薄板,則彈簧的勁度系數(shù)k應(yīng)為多少？

(2)求出木塊和薄板在彈簧最短時(shí)，木塊對(duì)薄板的壓力.

答案(D"+g(2)2mg

A

第2課時(shí)單擺振動(dòng)的能量與共振

----…要點(diǎn)精析一^----

要點(diǎn)一單擺

即學(xué)即用

1.圖中各擺球可視為質(zhì)點(diǎn),各段繩長(zhǎng)均為I,擺角均小于10°,(a)圖在垂直紙面內(nèi)擺動(dòng)，(b)圖中電梯勻加速上升,

加速度為a,(c)圖擺球帶正電，磁場(chǎng)垂直紙面向外，(d)圖擺球帶正電，電場(chǎng)方向向下.求各擺的周期.

要點(diǎn)二簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量

即學(xué)即用

2.如圖所示，一根輕彈黃與質(zhì)量為m的物體組成彈簧振子,物體在同一條豎直線上的A、B之間

做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，點(diǎn)0為平衡位置，已知振子的周期為T,某時(shí)刻物體恰好經(jīng)過(guò)點(diǎn)C并向上運(yùn)動(dòng)，且

OC=h.則從該時(shí)刻開(kāi)始的半個(gè)周期時(shí)間內(nèi)，以下說(shuō)法正確的是（）

A.物體克服重力做的功是2mghB.動(dòng)能先增大后減小

C.回復(fù)力做功為零D.回復(fù)力大小逐漸變大

答案AC

要點(diǎn)三受迫振動(dòng)與共振

即學(xué)即用

3.如圖所示,在曲軸A上懸掛一個(gè)彈簧振子,如果轉(zhuǎn)動(dòng)把手B上的曲軸可以帶動(dòng)彈簧振子上下振動(dòng)，

問(wèn)：

（1）開(kāi)始時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)把手，而用手往下拉振子，然后放手讓振子上下振動(dòng)，測(cè)得振子在10s內(nèi)完成20

次全振動(dòng)，振子做什么振動(dòng)?其固有周期和固有頻率各是多少?若考慮摩擦和空氣阻力，振子做什么振動(dòng)?

（2）在振子正常振動(dòng)過(guò)程中，以粘速4而勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手，振子的振動(dòng)穩(wěn)定后，振子做什么運(yùn)動(dòng)?其周期是多少？

答案（1）自由振動(dòng)0.5s2Hz阻尼振動(dòng)

（2）受迫振動(dòng)0.25s

----一?—題型探究----

題型1單擺周期公式的應(yīng)用

【例11如圖所示,在水平地面上有一段光滑圓弧形槽,弧的半徑是R,所對(duì)圓心角小于10°,現(xiàn)”

在圓弧的右側(cè)邊緣M處放一個(gè)小球A,使其由靜止下滑,則h

（1）若在MN圓弧上存在兩點(diǎn)P、Q,且P、Q關(guān)丁O對(duì)稱，且已測(cè)得球A由P直達(dá)Q所需時(shí)

間為At,則球由Q至N的最短時(shí)間為多少？

（2）若在圓弧的最低點(diǎn)。的正上方h處由靜止釋放小球B,讓其自由二落，同時(shí)A球從圓弧右側(cè)由靜止釋放，欲使A、

B兩球在圓弧最低點(diǎn)O處相遇，則B球下落的高度h是多少？

答案⑴馬，區(qū)」4（2）（2〃+1）2>（n=o,1,2,3…）

2k28

題型2受迫振動(dòng)、共振

【例2】一昧碼和一輕彈簧構(gòu)成彈簧振子,右圖所示的裝置可用于研究亥彈簧振r的受迫振動(dòng).

勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手時(shí)，曲桿給彈簧振子一驅(qū)動(dòng)力，使振子做受迫振動(dòng).把手勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期就是

驅(qū)動(dòng)力的周期，改變把手勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的速度就可以改變驅(qū)動(dòng)力的周期.若保持把手不動(dòng)，給袪

碼一向下的初速度，破碼便做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)圖線如下圖甲所示.當(dāng)把F以某一速度勻速轉(zhuǎn)

動(dòng),振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí),獨(dú)碼的振動(dòng)圖線如圖乙所示.

甲乙

若用T。表示彈簧振子的固有周期,T表示驅(qū)動(dòng)力的周期,Y表示受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后破碼振動(dòng)的振幅，則（）

A.由圖線可知T?=4s

B.由圖線可知T?=8s

C.當(dāng)T在4s附近時(shí),Y顯著增大；當(dāng)T比4s小得多或大得多時(shí),丫很小

D.當(dāng)T在8s附近時(shí)，丫顯著增大；當(dāng)T比8s小得多或大得多時(shí),Y很小

題型3單擺模型

【例3】如圖甲所示，一個(gè)小彈丸水平射入一個(gè)原來(lái)靜止的單擺擺球內(nèi)并停用在里面,結(jié)果單擺按圖乙所示的振動(dòng)圖線

做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).已知擺球的質(zhì)量為小彈丸質(zhì)量的b倍,求小彈丸射入擺球前的速度大小.

答案94.2cm/s

跟蹤訓(xùn)練

1.如圖是內(nèi)燃機(jī)排氣門工作簡(jiǎn)圖，凸輪運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)搖臂，搖臂將氣門壓下,氣缸內(nèi)廢氣排出，之后，氣門在彈簧的彈力作

用下復(fù)位，凸輪、搖臂、彈簧協(xié)調(diào)動(dòng)作，內(nèi)燃機(jī)得以正常工作.所有型號(hào)內(nèi)燃機(jī)氣門彈簧用法都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，

就是不用一只而用兩只，并且兩個(gè)彈簧勁度系數(shù)不同，相差還很懸殊.關(guān)于為什么要用兩只勁度系數(shù)不同的彈簧，以

下說(shuō)法正確的是（）

固定軸

A.一只彈簧力量太小,不足以使氣門復(fù)位

B.一只彈簧損壞之后另一只可以雒續(xù)工作，提高了機(jī)器的可靠性

C.兩個(gè)彈簧?起使用，可以避免共振

D.兩個(gè)彈簧一起使用,增加彈性勢(shì)能,能夠使得機(jī)器更節(jié)能

答案C

2.如圖所示，將小球甲、乙、丙（都可視為質(zhì)點(diǎn)）分別從A、B、C三點(diǎn)由靜止同時(shí)釋放,

B

最后都到達(dá)豎直面內(nèi)圓孤的最低點(diǎn)D,其中甲是從圓心A出發(fā)做自由落體運(yùn)動(dòng)，乙沿弦

軌道從一端B到達(dá)另一端D,丙沿圓弧軌道從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D,且C點(diǎn)很靠近D點(diǎn)，如果忽略一切摩擦阻力，那么下列

判斷正確的是)

A.甲球最先到達(dá)D點(diǎn),乙球最后到達(dá)D點(diǎn)

B.甲球最先到達(dá)D點(diǎn),丙球最后到達(dá)D點(diǎn)

C.丙球最先到達(dá)D點(diǎn)，乙球最后到達(dá)D點(diǎn)

D.甲球最先到達(dá)D點(diǎn)，無(wú)法判斷哪個(gè)球最后到達(dá)D點(diǎn)

答案A

3.（2009?濟(jì)寧統(tǒng)考）將一測(cè)力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上就可以測(cè)量快速變化的力.圖甲表示小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）沿

固定的光滑半球形容器內(nèi)壁在豎直平面內(nèi)的A、A1之間來(lái)回滑動(dòng).A、A'點(diǎn)與。點(diǎn)連線與豎直方向之間夾角相等

旦都為"，均小于5。，圖乙表示滑塊對(duì)器壁的壓力F隨時(shí)間t變化的曲線,且圖中t=0為滑塊從A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的時(shí)

刻.試根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中（包括圖中）所給的信息，求:

（1）小滑塊的質(zhì)量、容得的半徑.

（2）滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的守恒量.（g取10m/s）

答案(1)0.05kg0.1m(2)機(jī)械能E=5X10'J

活頁(yè)作業(yè)一8*

1.懸掛在豎直方向上的彈簧振子,同期為2s,從最低點(diǎn)的位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，它的振動(dòng)圖象如圖所示，由圖可

知)

A.t=1.25s時(shí)振子的加速度為正，速度為正

B.t=1.7s時(shí)振子的加速度為負(fù)，速度為負(fù)

C.t=l.0s時(shí)振子的速度為零,加速度為負(fù)的最大值

D.M.5s時(shí)振子的速度為零,加速度為負(fù)的最大值

答案C

2.如圖兩個(gè)彈簧振子懸掛在同一支架上，已知甲彈簧振子的固有頻率為8Hz,乙彈簧振子的固有頻率為72Hz,當(dāng)支架

在受到豎直方向且頻率為9llz的驅(qū)動(dòng)力作用做受迫振動(dòng)時(shí)，則兩個(gè)彈簧振子的振動(dòng)情況是（）

A.甲的振幅較大，且振動(dòng)頻率為HHz

B.甲的振幅較大,且振動(dòng)頻率為9Hz

C.乙的振幅較大，且振動(dòng)頻率為9Hz

0.乙的振幅較大,且振動(dòng)頻率為72llz

答案B

3.如圖甲所示，一彈簧振子在AB間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),0為平衡位置，如圖乙是振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的位移一時(shí)間圖象，則關(guān)

于振子的加速度隨時(shí)間的變化規(guī)律，下列四個(gè)圖象中正確的是

答案C

4.如圖所示，在張緊的繩上掛了a、b、c、d四個(gè)單擺，四個(gè)單盤的提長(zhǎng)大系為lc>h）=lo>la,先讓d挖挖

動(dòng)起來(lái)（擺角不超過(guò)10°），則下列說(shuō)法正確的是)

A.b擺發(fā)生振動(dòng),其余擺均不動(dòng)

B,所有擺均以相同頻率振動(dòng)

C.所有撰均以相同找角振動(dòng)

D.以上說(shuō)法均不正確

答案B

5.如圖所示,在光滑的水平面上，有一絕緣的彈簧振子，小球帶負(fù)電,在振動(dòng)過(guò)程中當(dāng)彈簧被壓；

縮到最短時(shí)，突然加上一個(gè)沿水平向左的恒定的勻強(qiáng)電場(chǎng)，此后（）；領(lǐng)領(lǐng)碣

A.振子的振幅將增大

B.振子的振幅將減小

C.振子的振幅不變

D.因不知道電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,所以不能確定振幅的變化

答案A

6.如圖所示,光滑的水平桌面上有一彈簧振了,彈簧的勁度系數(shù)為k,開(kāi)始時(shí)，振了?被拉到平衡

/

/

位置O的右側(cè)A處,此時(shí)拉力大小為F,然后輕輕釋放振子,振子從初速度為零的狀態(tài)開(kāi)始彳加enni

'/WUvvUvU?,

OA

向左運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t后第一次到達(dá)平衡位置O處，此時(shí)振子的速度為v,則在這個(gè)過(guò)程中振子的平均速度為（）

A.0B.v/2

C.F/（kt）D.不為零的某值，但由題設(shè)條件無(wú)法求出

答案C甘

7.公路上勻速行駛的貨車受一擾動(dòng)，車上貨物隨車廂底板上下振動(dòng)但不脫離底板.一段時(shí)間內(nèi)yy

貨物在豎直方向的振動(dòng)可視為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),周期為T.取豎面向上為正方向，以某時(shí)刻作為計(jì)時(shí)4JT

起點(diǎn)，即t=0,其振動(dòng)圖象如圖所示，則（）

A.t=」T時(shí)，貨物對(duì)車廂底板的壓力最大

4

B.t=-Tlhf,貨物對(duì)車廂底板的壓力最小

2

C.t=-TlM,貨物對(duì)車廂底板的壓力最大

4

D.t=-Tlb],貨物對(duì)車廂底板的壓力最小

4

答案0

8.（2009?黃岡模擬）如圖所示，物體A和B用輕繩相連，掛在輕彈簧下靜止不動(dòng),A的質(zhì)量為m,B的質(zhì)量

Am

為M,彈簧的勁度系數(shù)為k.當(dāng)連接A、B的繩突然斷開(kāi)后,物體A將在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),則A振動(dòng)

[B\M

的振幅為（）

A.送B.蹩

(M+m)gD(M+m)g

k2k

答案A

9.有擺長(zhǎng)為I的單擺，懸點(diǎn)正下方某處有一小釘，當(dāng)擺球經(jīng)過(guò)平衡位置向左擺動(dòng)時(shí)，擺線的上

部將被小釘擋住，使擺長(zhǎng)發(fā)生變化現(xiàn)使擺球做小幅度擺動(dòng),擺球從右邊最高點(diǎn)M至左邊最高

點(diǎn)N運(yùn)動(dòng)過(guò)程的閃光照片，如圖所示(懸點(diǎn)和小釘未被攝入).P為擺動(dòng)中的最低點(diǎn)，已知每相鄰兩次閃光的時(shí)間間

隔相等由此可知，小釘與懸點(diǎn)的距離為

()

A.1/4E.1/2C.31/4D.無(wú)法確定

答案C

10.(2009?蘭州一中月考)如圖所示，乙圖圖象記錄了甲圖單擺擺球的動(dòng)能、勢(shì)能和機(jī)械能隨擺球位置變化的關(guān)系,

F列關(guān)于圖象的說(shuō)法正確的是()

A.a圖線表示勢(shì)能隨位置的變化關(guān)系

B.b圖線表示動(dòng)能隨位置的變化關(guān)系

C.c圖線表示機(jī)械能隨位置的變化關(guān)系

D.圖象表明擺球在勢(shì)能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中機(jī)械能不變

答案CD

11.如圖所示,光滑圓弧形軌道半徑R=10m,一小球A自最低點(diǎn)O開(kāi)始在槽內(nèi)做往豆運(yùn)動(dòng)，當(dāng)A開(kāi)

始運(yùn)動(dòng)時(shí)，離O點(diǎn)的水平距離x=5m處的平臺(tái)上方邊緣O'處有另一小球B以w的初速度水

平拋出.要讓B在O點(diǎn)處擊中A球，則B球的初速度V。以及O'與。點(diǎn)間的高度差h應(yīng)滿足

什么條件？(g取10m/s2)

答案V<F—m/s(n=l,2,3,???)h=57hm(n=l,2,3,…)

Tin

12.(2009?朝陽(yáng)區(qū)模擬)如圖所示為用頻閃照相的方法拍到的一個(gè)水平放置的彈簧振子振動(dòng)情況.甲圖是振子靜止在

平衡位苴的照片，乙圖是振子被拉伸到左側(cè)距平衡位置20mm處,放手后向右運(yùn)動(dòng)，周期內(nèi)的頻閃照片?.已知頻閃

4

的頻率為10Hz,求:

201()()1020

(1)相鄰兩次閃光的時(shí)間間隔to、振動(dòng)的周期To.

(2)若振子的質(zhì)量為20g,彈簧的勁度系數(shù)為50N/m,則振子的最大加速度是多少？

答案(1)0.1s1.2s(2)50m/s2

13.如圖所示,a、b、c為質(zhì)量相等的三個(gè)彈性小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，a、b分別懸掛在L,=lm、L產(chǎn)丁

0.25m的輕質(zhì)細(xì)線匕它們剛好與光滑水平面接觸而不互相擠壓,a、b相距10cm.若c從aL&T

z777777v77777777v77

H10cm?l

和b連線的中點(diǎn)處以v°=5cm/s的速度向左運(yùn)動(dòng)，則c將與a和b反復(fù)碰撞而往復(fù)運(yùn)動(dòng)，已知每次相碰兩球彼此交

換速度.碰撞后a和b的擺動(dòng)均可視為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).以c球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)為時(shí)間零點(diǎn)，向左為正方向，試在圖中畫出在10s

內(nèi)c、a兩球運(yùn)動(dòng)的位移一時(shí)間圖象，兩圖象均以各自的初位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，并定量闡述作圖的依據(jù).(計(jì)算周期時(shí)

可認(rèn)為g與“'數(shù)值相等,a球的振幅為A)

x/cm

c球

5T

O234567：8

I

-5

x/cm

a球

A

O2；314：56：79

IIIII

-A

答案c運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為5cm/s,a、b運(yùn)動(dòng)時(shí)均做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).

2七1sc、a兩球運(yùn)動(dòng)的位移一時(shí)間圖象如下圖所示.

Ta=2n

g

：N^jlOtis

第二單元機(jī)械波

第3課時(shí)機(jī)械波及其圖象

——要點(diǎn)精析一^—

要點(diǎn)一機(jī)械波

即學(xué)即用

i.如圖所示是同一機(jī)械波在兩種不同介質(zhì)中傳播的波動(dòng)圖象,從圖中可以京談?dòng)^察到發(fā)生變化的物理量是（）

TTrTpTTTyTTTTpTTTp"HTjrTTTJTTTTpTTTpnnTprTTTjrTTTJYTTTJTTTTJTTTTpnrTTJTnT]TnTpnq

A.波速B.頻率C.周期D.波長(zhǎng)

答案D

要點(diǎn)二波的圖象

即學(xué)即用

2.如圖所示,實(shí)線是沿X軸傳播的?列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖,虛線是這列波在t=0.2s時(shí)刻的波形圖.已知該

波

的波速是0.8m/s,則下列說(shuō)法正確的是（）

A.這列波的波長(zhǎng)是14cmB.這列波的周期是0.125s

C.這列波可能是沿x軸正方向傳播的D.t=0時(shí),x=4cm處的質(zhì)點(diǎn)速度沿y軸負(fù)方向

答案D

-------1-題型探究—*----

題型1波動(dòng)圖象問(wèn)題中多解性討論

【例1】?簡(jiǎn)諧波在如圖所示的x軸上傳播,實(shí)線和虛線分別是t,和t,時(shí)刻的波形圖，已知0s.由圖判斷該列波

可能的波速為多大？

答案(4n+l)m/s或(4n+3)m/s,其中n=0,1,2,…

題型2波動(dòng)圖象與振動(dòng)圖象相結(jié)合的問(wèn)題

【例2】例簡(jiǎn)諧橫波，沿x掘正向傳播，位于原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖甲所示.則：

y/c：y/cm

grt/i0

甲乙

(1)該振動(dòng)的振幅是cm.

(2)振動(dòng)的周期是s.

(3)在t等于■!■周期時(shí)，位于原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移是_____cm.

4

(4)圖乙為該波在某一時(shí)刻的波形圖,A點(diǎn)位于x=0.5m處.該波的傳播速度是m/s.

(5)經(jīng)過(guò)■)■周期后,A點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移是cm.

2-------

答案(1)8(2)0.2(3)0(4)10(5)-8

題型3振動(dòng)方向與傳播方向的關(guān)系問(wèn)題

【例3】一列簡(jiǎn)諧波沿X軸正方向傳播,在t=0時(shí)刻的波形如圖所示，已知這列波在P點(diǎn)依次出現(xiàn)兩個(gè)波峰內(nèi)時(shí)間間隔

為0.4s,求質(zhì)點(diǎn)Q何時(shí)第一次到達(dá)波峰？

y/cm-

...............................?-

456789x/cm

答案0.7S

題型4去整留零法

【例4】如圖所示為一列沿x軸向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波動(dòng)圖象.已知此波的傳播速度大

小為v=2m/s.試畫出該時(shí)刻5s前及5s后的波動(dòng)圖象.

答案解法-因?yàn)椴ㄋ賤=2m/s,從圖得4=8m,所以T=-=4s,又因?yàn)榇瞬ㄏ蛴覀鞑?，故?/p>

V

衡位置坐標(biāo)為2m、6m的兩個(gè)特殊質(zhì)點(diǎn)的初始振動(dòng)方向分別為沿y軸正向與沿y軸負(fù)向.經(jīng)過(guò)5s這兩個(gè)

4

質(zhì)點(diǎn)分別位于正向最大位移與負(fù)向最大位移，由此便得出5s后的波形如下圖中實(shí)線所示.同樣的道理,只需設(shè)想各

質(zhì)點(diǎn)逆向振動(dòng)1一T,即得5s前的波動(dòng)圖象如下圖中虛線所示.

4

解法二因?yàn)椴ㄋ儆?m/s,所以由Ax=vAt可得Ax=10m,注意到竺去整后為2.故將整個(gè)波形向右平移2,即

A44

為5s后的波動(dòng)圖象.而耨整個(gè)波形向左平移即為5s前的波動(dòng)圖象.

跟蹤訓(xùn)練

1.振源以原點(diǎn)0為平衡位置,沿V軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),它激發(fā)的簡(jiǎn)諧波在x軸上沿正、負(fù)兩個(gè)方向傳播,在某一時(shí)刻沿

x軸正向傳播的波形如圖所示.在原點(diǎn)的左方有一質(zhì)點(diǎn)P,從圖示時(shí)刻開(kāi)始,經(jīng)過(guò)1/8周期,質(zhì)點(diǎn)P所在的位置以及振

動(dòng)方向?yàn)?/p>

A.x軸下方，向上運(yùn)動(dòng)B.x軸下方，向下運(yùn)動(dòng)

C.x軸上方，向上運(yùn)動(dòng)D.x軸上方，向下運(yùn)動(dòng)

答案A

*y/cm

2.圖所示為位于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源A沿y軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)剛好完成一次全振動(dòng)時(shí)的波的'B

圖象，圖中B、C表示沿波傳播方向上介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn).若將該時(shí)刻設(shè)為t=0時(shí)刻，己￡―4、八]

知該波的波速為10m/s,則下列兌法中正確的是

A.波源A開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正方向

B.在此后的第1s內(nèi)回復(fù)力對(duì)波源A一直做正功

C從t=0時(shí)刻起0.6s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)C通過(guò)的路程為9cm

D.對(duì)波源A和質(zhì)點(diǎn)B、C在任何連續(xù)的4s內(nèi)，回復(fù)力對(duì)它們做的總功均為零

答案CD

3.?列簡(jiǎn)諧波沿直線傳播,A、B、C是該宜線上的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，如圖所示:某時(shí)刻波傳到BAB

點(diǎn),此時(shí)A點(diǎn)怡在波谷位置.已知A、B相距5m,波長(zhǎng)大于3m,小于5m,周期T=0.1s,振幅A-5cm,再經(jīng)0.5s,C

點(diǎn)第一次到達(dá)波谷，則A、C相距多遠(yuǎn)？自波開(kāi)始傳播以來(lái),A點(diǎn)共運(yùn)動(dòng)了多少路程？

答案24m1.25m

4.一列簡(jiǎn)諧橫波沿水平直線向右傳播,M、N為介質(zhì)中相距為AX的兩質(zhì)點(diǎn),M在左,N在右,t時(shí)亥U,M、N兩質(zhì)點(diǎn)正好

振動(dòng)經(jīng)過(guò)平衡位置,而且M、N之間有一個(gè)波谷,經(jīng)時(shí)間N質(zhì)點(diǎn)恰好處在波谷位置,求這列波的波速.

~(4〃+l)Ar,(4n+l)Ar-(4〃+3)Ar-(4〃+3)Ar、

答案v=-----------------或-----------或------------或~-----------(nz=0,1,2,…)

2AZ4At4Ar6Ar

第4課時(shí)波特有的現(xiàn)象聲波

----…要點(diǎn)精析一^----

要點(diǎn)一波特有的現(xiàn)象

即學(xué)即用

1.如圖所示是水平面上兩列頻率相同的波在某時(shí)刻的置加情況，圖中實(shí)線為波峰,虛線為波、、\/

谷.已知兩列波的振幅均為2cm,波速為2m/s,波長(zhǎng)為8cm,E點(diǎn)是B、D和A、C連線場(chǎng)、/

的交點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是()1

A.A、C兩處兩質(zhì)點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)

88、D兩處兩質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的盤直高度差是4cm

C.E處質(zhì)點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)

D.經(jīng)0.02s,B處質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程是8cm

答案CD

要點(diǎn)二聲波

即學(xué)即用

2.2004年12月下旬，由于印度洋海底的特大地震而引發(fā)的海嘯使印尼及附近的沿海地區(qū)遭受了巨大的損失,但在遇

難的尸體中并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)一具其它動(dòng)物的尸體.其原因是()

A.許多動(dòng)物都有超聲定位系統(tǒng),能夠發(fā)射和接收超聲波

B.許多動(dòng)物對(duì)外界刺激比較敏感,能夠接收次聲波

C.臺(tái)風(fēng)海嘯能產(chǎn)生超聲波

D.臺(tái)風(fēng)海嘯能產(chǎn)生次聲波

答案BD

一?一題型探究―

題型1波的疊加問(wèn)題

【例1】一波源在繩的左端發(fā)出半個(gè)波①，頻率加振幅A.同時(shí)另一波源在繩右端發(fā)出半個(gè)廠一一

波②,頻率&（f〉fJ,振幅A、P為兩波源的中點(diǎn)，由圖所示，下列說(shuō)法塔誤的是（）①②

A.兩列波同時(shí)到達(dá)P點(diǎn)

B.兩列波相遇時(shí)P點(diǎn)波峰值可達(dá)到AJA一

C.兩列波相遇再分開(kāi)后，各自保持原波形傳播

D.因頻率不同，這兩列波相遇不能疊加

答案BD

題型2波的干涉問(wèn)題

［例2］如圖所示,Si和Sz是湖面上兩個(gè)完全相同的水波的波源,MN是足夠長(zhǎng)的湖岸，水波

I

的波長(zhǎng)為2ms與S：的連線與湖岸垂直,且S,S.=5m,則岸邊始終平靜的地方共有幾處？點(diǎn)-----------------飛

答案5處

題型3科技物理

【例3］利用超聲波遇到物體發(fā)生反射，可測(cè)定物體運(yùn)動(dòng)的有關(guān)參量.圖甲中儀器A和B通過(guò)電纜線連接,B為超聲波

發(fā)射與接收一體化裝置,而儀器A為B提供超聲波信號(hào)源而且能將B接收到的超聲波信號(hào)進(jìn)行處理并在屏幕上顯

示其波形.

現(xiàn)固定裝置B,并將它對(duì)準(zhǔn)勻速行駛的小車C,使每隔固定時(shí)間T。發(fā)射一短促的超聲波脈沖（如圖乙中幅度大的波

形），而B(niǎo)接收到的由小車C反射回的超聲波經(jīng)儀器A處理后顯示如圖乙中幅度較小的波形.反射波滯后的時(shí)間已

在下圖中標(biāo)出，其中T和AT為已知量.另外還知道該測(cè)定條件下聲波在空氣中的速度為v0,根據(jù)所給信息，試判斷

小車的運(yùn)動(dòng)方向和速度大小.

答案向右

27；,+Ar

跟蹤訓(xùn)練

1.如圖所示，在雙曲線「-4=1的兩個(gè)焦點(diǎn)F：和F.上放叁兩個(gè)頻率相同的波源，它們激起\片7

，69）「一

的波的波長(zhǎng)為4cm.就圖中A、3、C、D四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況，下列說(shuō)法中正確的是（）,』屣聞?dòng)?/p>

A.若A、B振動(dòng)加強(qiáng)，則C、D振動(dòng)一定減弱B.若A、B振動(dòng)加強(qiáng)，則C、D振動(dòng)一定加強(qiáng)

C.A、B、C、D振動(dòng)一定加強(qiáng)D.A、B、C、D振動(dòng)一定減弱

答案B

2.如圖所示中S為在水面上振動(dòng)的波源,M、N是水面上的兩塊擋板,其中N板可以上下移動(dòng)，兩

板中間有一狹縫,此時(shí)測(cè)得A處水沒(méi)有振動(dòng)，為使A處水也能發(fā)生振動(dòng),可采用的方法是（）2

A.使波源的頻率增大B.使波源的頻率減小

C.移動(dòng)N使狹縫的間距增大D.移動(dòng)N使狹縫的間距減小

答案BD

3.如圖所示,a、b是?列橫波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn),它們?cè)趚軸卜.的距離1=30m,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(guò)平衡位置:經(jīng)過(guò)3s,波傳播了30m,并旦a經(jīng)過(guò)平衡位置，b恰

好到達(dá)最高點(diǎn).那么（）

A這列波的速度一定是10m/s

B.這列波的周期一定是3s

C.這列波的波長(zhǎng)可能是24m

D.這列波的頻率可能是1.25Hz

答案AC

4.有一種沙漠蝎子既沒(méi)有眼睛，也沒(méi)有耳朵.它捕食獵物靠的是一種地震儀式的本領(lǐng).它有

八條腿，趴伏時(shí)大致對(duì)稱地放置在期體四周（如圖所不）.不遠(yuǎn)處的小蟲一有騷動(dòng)，就會(huì)

在沙面上引起一陣地宸波.蝎子從哪只腿先感到地宸波就能判斷小蟲所在的萬(wàn)包井從P

波和S波到達(dá)的時(shí)間差就可以“算出”小蟲到它的距離.方位和距離都知道了，它就能撲上去捕獲小蟲了.已知P波

速度為150m/s,S波速度為50m/s.如果兩波到達(dá)沙漠蝎子的時(shí)間差為3.5X1()7s1則小蟲離它的距離多大？

答案26cm

一＞活頁(yè)作業(yè)

1.如圖所示,O是波源,a、b、c、d是波傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置,且Oa=ab=bc=cd=0.6叫?—.—.—

Oabc

開(kāi)始各質(zhì)點(diǎn)均靜止在平衡位置,t=0時(shí)波源O開(kāi)始向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振幅是0.02m,波沿Ox方向傳播,波長(zhǎng)是1.6m.

當(dāng)波源。點(diǎn)振動(dòng)了一段時(shí)間匕，其經(jīng)過(guò)的路程是0.1m,在L時(shí)亥山各質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向走()

A.a質(zhì)點(diǎn)向上B.b質(zhì)點(diǎn)向上C.c質(zhì)點(diǎn)向下D.d質(zhì)點(diǎn)向下

答案A

2.下圖為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)的波形.當(dāng)R點(diǎn)在t=0時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳到S點(diǎn)時(shí),PR范圍內(nèi)(含P、

R)有一些質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，這些質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)取值范圍是)

A.2cmWxW4cmB.2cm<x<4cm

C.2cmWx<3cmD.2cm〈xW3cm

答案C

3.如圖所示,兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿＞：軸正方向和負(fù)方向傳播,兩波源分別位于X-2X101m和X-12X101m處,兩列波

的波速均為v=0.4m/s,兩波源的振幅均為A=2cm.圖示為t=0時(shí)刻兩列波的圖象(傳播方向如圖)，此刻平衡位置處

于x=0.2m和0.8m的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng).質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置處于x=0.5m處,關(guān)于各質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)恃況的判斷

正確的是)

A.質(zhì)點(diǎn)P、Q都首先沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)

B.t=0.75s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P、Q都運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)

C.t=ls時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M的位移為+4cm

D.t=ls時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M的位移為-dcm

答案D

4.（2009開(kāi)封模擬）一列簡(jiǎn)諧橫波,某時(shí)刻的圖象如圖2-4甲所示,從該時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí),A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示,

A.波沿x軸正向傳播

B.波速是25m/s

C.經(jīng)過(guò)△t=0.4s,質(zhì)點(diǎn)A通過(guò)的路程是4m

D.質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)Q先回到平衡位置

答案BC

5.如圖所示，波源S從平衡位置y=0開(kāi)始振動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向輕直向上（y軸的正方向），振動(dòng)周期u-1一u

PSQ

T=0.01s,產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧波向左、右兩個(gè)方向傳播，波速均為v=80m/s.經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,P、Q兩點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng).已知距

離SP=L2m,SQ=2.6m,若以Q點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的時(shí)刻作為計(jì)時(shí)的零點(diǎn)，則關(guān)于甲、乙、丙、丁四幅圖象的說(shuō)法中，能

正確描述P、Q兩點(diǎn)振動(dòng)情況的是()

A.甲為Q點(diǎn)的振動(dòng)圖象B.乙為Q點(diǎn)的振動(dòng)圖象

C.丙為P點(diǎn)的振動(dòng)圖象D.丁為P點(diǎn)的振動(dòng)圖象

答案AD

6.如圖所示，位于介質(zhì)I和II分界面上的波源S,產(chǎn)生兩列分別沿x軸負(fù)方向與正方向傳播的機(jī)械波.若在兩種介質(zhì)中

波的頻率及傳播速度分別為f、f：和5、Vz,則(

A.fi=2fz,Vi=v2B.fi=fz,Vi=O.5v>

C.f尸fz,v尸2V2D.f)=0.5fz,Vi=v2

答案C

7.關(guān)于次聲波和超聲波，以下說(shuō)法中不正碰的是()

A.頻率低于20Hz的聲波為次聲波，頻率高于20000Hz的聲波為超聲波

B.次聲波的波長(zhǎng)比可聞聲波長(zhǎng)，超聲波的波長(zhǎng)比可聞聲波短

C.次聲波的頻率太低，即使是強(qiáng)次聲波對(duì)人體也無(wú)傷害

D.在同一種均勻介質(zhì)中，在相同的溫度條件下，次聲波、可聞聲波和超聲波的波速均相等

答案C

8.(2009?九江模擬)如圖為一列簡(jiǎn)諧橫波的圖象,質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)的動(dòng)量為mv,經(jīng)過(guò)0.2s,質(zhì)點(diǎn)PP'/cm

的動(dòng)量大小和方向都不變，再經(jīng)過(guò)0.2s,質(zhì)點(diǎn)P的動(dòng)量大小不變,方向改變，由此可判斷°\\,Jem

()

A.波向左傳播,波速為5m/s

B.波向右傳播,波速為5m/s

C.該波與一個(gè)頻率為1.25Hz的波nJ?能發(fā)生干涉現(xiàn)象

D.該波與一個(gè)頻率為1.25Hz的波不可能發(fā)生干涉現(xiàn)象

答案AC

9.兩個(gè)振動(dòng)情況完全一樣的波源S、S：相距6m,它們?cè)诳臻g產(chǎn)生的干涉圖樣如圖所示，圖中實(shí)線表示振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)

域，虛線表示振動(dòng)減弱的區(qū)域，下列說(shuō)法正確的是

()

A.兩波源的振動(dòng)頻率一定不相同

B.虛線一定是波谷與波谷相遇處

C.兩列波的波長(zhǎng)都為2m

D.兩列波的波長(zhǎng)都為1m

答案C

10.如圖(a)為水波演示槽，可演示兩列水波疊加的情形.S,、S,為兩個(gè)波源,能連續(xù)不斷地上下振動(dòng)產(chǎn)生水波,P為水

面上的一點(diǎn)，西=方;.圖(b)(c)分別為Si、S二波源的振動(dòng)圖象，則)

A.水面上不能形成干涉圖樣

B.由于水波波速未知，不能判斷P點(diǎn)屬振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)還是減弱點(diǎn)

C.P點(diǎn)屬振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)

D.P點(diǎn)振動(dòng)的振幅為1cm

答案C

11.圖為沿x軸向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=