第17講機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波,機(jī)械振動(dòng)及其圖象 【典題1】(2016浙江磐安中學(xué)模擬)一列沿直線傳播的簡(jiǎn)諧橫波,其傳播速度為80 m/s,波源的振動(dòng)圖象如下圖所示,則這列波的波長(zhǎng)和頻率分別為() A.800 m,10 HzB.8 m,10 Hz C.8 m,1 HzD.4 m,20 Hz 答案:B 解析:由波源的振動(dòng)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(zhǎng)為8 m,B正確。,解題技法1.知識(shí)網(wǎng)絡(luò)必備,2.易錯(cuò)易混辨析 求解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的有效方法就是緊緊抓住一個(gè)模型水平方向振動(dòng)的彈簧振子,熟練掌握振子的振動(dòng)過(guò)程以及振子振動(dòng)過(guò)程中各物理量的變化規(guī)律,遇到簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,頭腦中立即呈現(xiàn)出一幅彈簧振子振動(dòng)的圖景,再把問(wèn)題一一對(duì)應(yīng)、分析求解。,當(dāng)堂練1(2016年9月浙江湖州市選考測(cè)試)為了研究樂(lè)音的物理規(guī)律,某同學(xué)用計(jì)算機(jī)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(gè)振動(dòng)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(zhǎng)之比為32,答案,解析,機(jī)械波及其圖象 【典題2】(2018年3月浙江金溫臺(tái)聯(lián)考)如圖所示,有兩列簡(jiǎn)諧橫波,其中實(shí)線波沿x軸正方向傳播,虛線波沿x軸負(fù)方向傳播。某時(shí)刻兩列波在如圖所示區(qū)域相遇,則下列說(shuō)法正確的是(),A.實(shí)線波的波長(zhǎng)是4 m,虛線波的波長(zhǎng)是6 m B.實(shí)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(shí)線波與虛線波的周期之比為23 D.兩列波此時(shí)引起平衡位置為x=4 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向相同 答案:ACD,解析:根據(jù)波長(zhǎng)的定義,實(shí)線波的波長(zhǎng)為4 m,虛線波的波長(zhǎng)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(cuò)誤;當(dāng)兩列波的傳播速度相同時(shí),由 可知,實(shí)線波與虛線波的周期之比為23,C正確;根據(jù)波動(dòng)原理,前邊質(zhì)點(diǎn)要帶動(dòng)后邊質(zhì)點(diǎn)振動(dòng),后邊質(zhì)點(diǎn)要重復(fù)前邊質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),實(shí)線波平衡位置為x=4 m處的質(zhì)點(diǎn)前邊點(diǎn)在它下方,故此時(shí)x=4 m處的質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)。同理虛線波平衡位置為x=4 m處的質(zhì)點(diǎn)前邊點(diǎn)在它下方,此時(shí)由于虛線波的傳播此質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng),振動(dòng)方向相同,故D正確。,解題技法1.知識(shí)網(wǎng)絡(luò)必備,2.易錯(cuò)易混辨析 要注意機(jī)械波的傳播方向與機(jī)械波中的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向的關(guān)系,理解機(jī)械波的干涉圖樣中振動(dòng)加強(qiáng)或減弱的含義。注意機(jī)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(shí)刻的波形圖確定傳播距離與波長(zhǎng)的關(guān)系通式。 (2)根據(jù)題設(shè)條件判斷是唯一解還是多解。,當(dāng)堂練2(2018年3月寧波選考測(cè)試)如圖所示,一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,從波傳播到x=6 m處的P點(diǎn)開始計(jì)時(shí),經(jīng)t=0.3 s質(zhì)元P第一次到達(dá)波谷,則下面說(shuō)法正確的是(),A.這列波的傳播速度大小為10 m/s B.當(dāng)t=0.3 s時(shí)質(zhì)元a速度沿y軸負(fù)方向 C.x=8 m處的質(zhì)元Q在t=0.5 s時(shí)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(guò)的路程大于10 cm,答案,解析,機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波的綜合 【典題3】(2017浙江四校模擬)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,振幅為 cm,波速為2 m/s。在t=0時(shí)刻,平衡位置在x=1 m處的質(zhì)點(diǎn)a位移為1 cm,平衡位置在x=5 m處的質(zhì)點(diǎn)b的位移為-1 cm,兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向相反,其中質(zhì)點(diǎn)a沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),如圖所示,已知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a、b之間只有一個(gè)波谷,則下列說(shuō)法正確的是(),A.該列簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)可能為 m B.質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)周期可能為2 s C.質(zhì)點(diǎn)a、b的速度在某一時(shí)刻可能相同 D.當(dāng)t=0.5 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的速度可能最大也可能最小 答案:ACD,解題技法1.圖象辨析,2.“一分、一看、二找”巧解波的圖象與振動(dòng)圖象的綜合類問(wèn)題 (1)分清振動(dòng)圖象與波的圖象。 (2)看清橫、縱坐標(biāo)的單位,尤其要注意單位前的數(shù)量級(jí)。 (3)找準(zhǔn)波的圖象對(duì)應(yīng)的時(shí)刻。 (4)找準(zhǔn)振動(dòng)圖象對(duì)應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)。,當(dāng)堂練3一簡(jiǎn)諧橫波以1 m/s的波速沿x軸正方向傳播。已知t=0時(shí)的波形如圖所示,則() A.波的周期為4 s B.x=0處的質(zhì)點(diǎn)的振幅為0.02 m C.x=0處的質(zhì)點(diǎn)在 時(shí)速度為0 D.x=0處的質(zhì)點(diǎn)在 時(shí)速度值最大,答案:A,