機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波命題角度2 單擺及其周期公式 1. 一單擺做小角度擺動(dòng)，其振動(dòng)圖象如圖6—6，以下說(shuō)法正確的是 ( ) A t1時(shí)刻擺球速度最大，懸線對(duì)它的拉力最小 B t2時(shí)刻擺球速度為零，懸線對(duì)它的拉力最小 C．t3時(shí)刻擺球速度為零，懸線對(duì)它的拉力最大 D t4時(shí)刻擺球速度最大，懸線對(duì)它的拉力最大 [考場(chǎng)錯(cuò)解]多選 不能把單擺的振動(dòng)過(guò)程與其振動(dòng)圖象對(duì)應(yīng)起來(lái)，分析擺球速度及懸線拉力的變化． D 由單擺振動(dòng)圖象可知：t1、t3時(shí)刻單擺偏離平衡位置的位移最大，擺球在最高點(diǎn)，擺球速度為零，懸線對(duì)它的拉力最小，選項(xiàng)AC錯(cuò)；t2、t4時(shí)刻單擺恰過(guò)平衡位置，擺球速度最大，懸線對(duì)它的拉力最大，選項(xiàng) B錯(cuò)，D正確． 解決這類問(wèn)題要注意以下三點(diǎn)：(1)理解單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件．(2)單擺的固有周期(或頻率)與擺球的質(zhì)量和振幅無(wú)關(guān)．(3)該公式往往在實(shí)際問(wèn)題情景下和其他物理規(guī)律綜合起來(lái)進(jìn)行考查．命題角度3 波的形成，波的圖象、波速公式 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(zhǎng)，如圖6—7(a)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(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間△t第一次出現(xiàn)如圖(b)所示的波形．則該波的 ( ) A 周期為△t，波長(zhǎng)為8 L． B 周期為△t，波長(zhǎng)為8 L． C．周期為△t，波速為12L/△t D．周期為△t，波速為8L/△t [考場(chǎng)錯(cuò)解]AD 圖中所給波形只是△t時(shí)刻波形的一部分，很多同學(xué)誤認(rèn)為波恰好傳到第9個(gè)質(zhì)點(diǎn)，所以周期為△t，波長(zhǎng)為8 L，波速為8 L/△t，誤選AD． BC因質(zhì)點(diǎn)1的起振方向向下，波向右傳播，而質(zhì)點(diǎn)9在位時(shí)刻振動(dòng)方向向上，所以圖中所給波形只是出時(shí)刻波形的一部分，此時(shí)第13、21、29一個(gè)質(zhì)點(diǎn)剛要離開(kāi)平衡位置向下振動(dòng)，因經(jīng)時(shí)間出第一次出現(xiàn)如圖所示的波形，所以波應(yīng)恰好傳到第13個(gè)質(zhì)點(diǎn)，周期 ，故選項(xiàng)BC正確． 2. 一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，某時(shí)刻其波形如圖6—8所示．下列說(shuō)法正確的是 ( ) A由波形圖可知該波的波長(zhǎng) B．由波形圖可知該波的周期 C．經(jīng) 周期后質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn) D_經(jīng) 周期后質(zhì)點(diǎn)R的速度變?yōu)榱? [考場(chǎng)錯(cuò)解] AC [ks5u專家把脈]認(rèn)為經(jīng) 波向右傳播 ，而未理解是各質(zhì)點(diǎn)P、Q、R的振動(dòng)形成了機(jī)械波． AD由圖知，波長(zhǎng)λ=4 cm，即A正確；不知波速v值，無(wú)法求解周期 ，故B錯(cuò)；質(zhì)點(diǎn)沿y軸振動(dòng)，不會(huì)隨波遷移，故C錯(cuò)；由圖知此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)R向-y方向振動(dòng)，再經(jīng)，質(zhì)點(diǎn)R位于波谷，速度為零，即D正確，故選AD． 3. 一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，周期為0.50 s．某一時(shí)刻，離開(kāi)平衡位置的位移都相等的各質(zhì)點(diǎn)依次為P1，P2，R3……已知P1和P2之間的距離為20 cm，P1和P2之間的距離為80 cm，則P1的振動(dòng)傳到P2所需的時(shí)間為 ( ) A 0.50 s B．0.13 s C．0.10 s D 0．20 s [考場(chǎng)錯(cuò)解]ACD 把P1當(dāng)作波峰，而認(rèn)為P1、P2間距離為波長(zhǎng)的整數(shù)倍． C依題設(shè)，P1、P2、P3為依次相鄰的同 x點(diǎn)，且由s=vt知，t23= t12，(t12，t23分別是波從Pl傳到P2、從P2傳到P3所經(jīng)歷時(shí)間)．則Pl、P2為相鄰?fù)帱c(diǎn)，即波長(zhǎng)λ=20 cm+80 cm=100 cm，由 得v=2 m/s，則 即C對(duì)． 4．一質(zhì)點(diǎn)以坐標(biāo)原點(diǎn)0為平衡位置在y軸上振動(dòng)，其振幅為0．05 m，周期為0.4 s，振動(dòng)在介質(zhì)中產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧波沿x軸的正方向傳播，其速度為1.0 m/s．計(jì)時(shí)開(kāi)始該質(zhì)點(diǎn)(剛開(kāi)始起振)在坐標(biāo)原點(diǎn)0，速度方向?yàn)閥軸正方向，0.2 s后此質(zhì)點(diǎn)立即停止運(yùn)動(dòng)，則再經(jīng)過(guò)0.2 s后的波形是圖6—9中的 ( ) [考場(chǎng)錯(cuò)解]A或D t=0.2 s時(shí)波形如圖6—10所示，再經(jīng) 0.2 s，誤認(rèn)為順著原波形沿傳播方向再畫(huà)半個(gè)波長(zhǎng)即可，誤選A；或誤認(rèn)為質(zhì)點(diǎn)振到平衡位置以下，形成選項(xiàng) D所示的波形，誤選D． B波的傳播其表象為波形的平移，所以把t=0.2 s時(shí)的波形沿傳播方向平移半個(gè)波長(zhǎng)就是再經(jīng) 0.2 s后的波形，選項(xiàng)B正確． 理解好振動(dòng)與波動(dòng)的關(guān)系從振動(dòng)圖象、波動(dòng)圖象上加以區(qū)別與聯(lián)系，并能熟練地運(yùn)用波速公式是解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵