第17講 機械振動與機械波,機械振動及其圖象 【典題1】(2016浙江磐安中學模擬)一列沿直線傳播的簡諧橫波,其傳播速度為80 m/s,波源的振動圖象如下圖所示,則這列波的波長和頻率分別為( ) A.800 m,10 Hz B.8 m,10 Hz C.8 m,1 Hz D.4 m,20 Hz 答案:B 解析:由波源的振動圖象可知,這列波的周期為0.1 s,所以頻率為10 Hz,由=vT可知這列波的波長為8 m,B正確。,-2-,解題技法1.知識網(wǎng)絡必備,-3-,2.易錯易混辨析 求解簡諧運動問題的有效方法就是緊緊抓住一個模型水平方向振動的彈簧振子,熟練掌握振子的振動過程以及振子振動過程中各物理量的變化規(guī)律,遇到簡諧運動問題,頭腦中立即呈現(xiàn)出一幅彈簧振子振動的圖景,再把問題一一對應、分析求解。,-4-,當堂練1 (2016年9月浙江湖州市選考測試)為了研究樂音的物理規(guī)律,某同學用計算機錄制下優(yōu)美的笛聲do和so,然后在電腦上用軟件播放,分別得到如圖(a)、(b)的兩個振動圖象,由此可以判斷( ) A.do和so的周期之比約為32 B.do和so的頻率之比約為32 C.do和so在空氣中傳播的波速之比為32 D.do和so在空氣中傳播的波長之比為32,答案,解析,-5-,機械波及其圖象 【典題2】(2018年3月浙江金溫臺聯(lián)考)如圖所示,有兩列簡諧橫波,其中實線波沿x軸正方向傳播,虛線波沿x軸負方向傳播。某時刻兩列波在如圖所示區(qū)域相遇,則下列說法正確的是( ),A.實線波的波長是4 m,虛線波的波長是6 m B.實線波的周期是4 s,虛線波的周期是6 s C.若兩列波的傳播速度相同,則實線波與虛線波的周期之比為23 D.兩列波此時引起平衡位置為x=4 m處的質(zhì)點的振動方向相同 答案:ACD,-6-,解析:根據(jù)波長的定義,實線波的波長為4 m,虛線波的波長為6 m,故A正確;由于不知道兩列波的傳播速度,故周期不確定,B錯誤;當兩列波的傳播速度相同時,由 可知,實線波與虛線波的周期之比為23,C正確;根據(jù)波動原理,前邊質(zhì)點要帶動后邊質(zhì)點振動,后邊質(zhì)點要重復前邊質(zhì)點的運動,實線波平衡位置為x=4 m處的質(zhì)點前邊點在它下方,故此時x=4 m處的質(zhì)點向下運動。同理虛線波平衡位置為x=4 m處的質(zhì)點前邊點在它下方,此時由于虛線波的傳播此質(zhì)點向下運動,振動方向相同,故D正確。,-7-,解題技法1.知識網(wǎng)絡必備,-8-,2.易錯易混辨析 要注意機械波的傳播方向與機械波中的質(zhì)點的振動方向的關系,理解機械波的干涉圖樣中振動加強或減弱的含義。注意機械波的傳播具有方向性以及周期性,具體如下: (1)根據(jù)初、末兩時刻的波形圖確定傳播距離與波長的關系通式。 (2)根據(jù)題設條件判斷是唯一解還是多解。,-9-,當堂練2 (2018年3月寧波選考測試)如圖所示,一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,從波傳播到x=6 m處的P點開始計時,經(jīng)t=0.3 s質(zhì)元P第一次到達波谷,則下面說法正確的是( ),A.這列波的傳播速度大小為10 m/s B.當t=0.3 s時質(zhì)元a速度沿y軸負方向 C.x=8 m處的質(zhì)元Q在t=0.5 s時處于波峰位置 D.在開始的四分之一周期內(nèi),質(zhì)元b通過的路程大于10 cm,答案,解析,-10-,機械振動與機械波的綜合 【典題3】(2017浙江四校模擬)一列簡諧橫波沿x軸傳播,振幅為 cm,波速為2 m/s。在t=0時刻,平衡位置在x=1 m處的質(zhì)點a位移為1 cm,平衡位置在x=5 m處的質(zhì)點b的位移為-1 cm,兩質(zhì)點運動方向相反,其中質(zhì)點a沿y軸負方向運動,如圖所示,已知此時質(zhì)點a、b之間只有一個波谷,則下列說法正確的是( ),A.該列簡諧橫波的波長可能為 m B.質(zhì)點b的振動周期可能為2 s C.質(zhì)點a、b的速度在某一時刻可能相同 D.當t=0.5 s時質(zhì)點a的速度可能最大也可能最小 答案:ACD,-11-,-12-,解題技法1.圖象辨析,-13-,-14-,2.“一分、一看、二找”巧解波的圖象與振動圖象的綜合類問題 (1)分清振動圖象與波的圖象。 (2)看清橫、縱坐標的單位,尤其要注意單位前的數(shù)量級。 (3)找準波的圖象對應的時刻。 (4)找準振動圖象對應的質(zhì)點。,-15-,當堂練3 一簡諧橫波以1 m/s的波速沿x軸正方向傳播。已知t=0時的波形如圖所示,則( ) A.波的周期為4 s B.x=0處的質(zhì)點的振幅為0.02 m C.x=0處的質(zhì)點在 時速度為0 D.x=0處的質(zhì)點在 時速度值最大,答案:A,-16-,