机械波专题----机械波、叠加(学生版)
机械波专题----机械波、叠加
一、机械波
1、定义：机械振动在介质中传播就形成机械波
2、机械波产生的必要条件是：
（1）有作机械振动的物体作为波源；
（2）有能传播机械振动的介质。
3、分类
横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直．凸起部分叫波峰，凹下部分叫波谷
纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一直线上。质点分布密的叫密部，疏的部分叫疏部，液体和气体不能传播横波
4、机械波的特点：
①每个质点都在自己平衡位置附近作振动，并不随波迁移
②后一质点重复前一质点的运动，各质点的周期、频率及起振方向都与波源相同。
5、描述机械波的物理量关系：v T f ==?λ
λ
注意：波的频率由振源决定，在任何介质中传播波的频率不变。波从一种介质进入另一种介质时，唯一不变的是频率(或周期)，波速与波长都发生变化，波速取决于介质，一般与频率无关。
6、波的图象
（1）坐标轴：规定用横坐标x 表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置，纵坐标y 表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移，连结各质点位移量末端得到的曲线叫做该时刻波的图象
（2）波图象的重复性：相隔时间为周期的整数倍的两个时刻的波的图象是相同的； 波传播方向双向性：不指定波的传播方向时，图象中波可能向x 轴正向或x 轴负向传播；
（3）横波图象的应用：
①可知波动中质点的振幅和波长
②若已知波的传播方向，可知介质质点的振动方向，反之亦然。
③相邻的波峰波谷点间的质点振动方向相同
④相邻平衡位置间以波峰（或波谷）对称的质点振动方向相反．
⑤若知波速v ，可求此时刻以后的波形图，方法是把波形图平移Δx=vΔt 的距离。
（4）波的传播方向与质点的振动方向关系确定方法。
①微平移法：
所谓微移波形，即将波形沿波的传播方向平衡微小的一段距离得到
经过微小一段时间后的波形图，据质点在新波形图中的对应位置，便
可判断该质点的运动方向。如图所示，原波形图（实线）沿传播方向
经微移后得到微小一段时间的波形图（虚线），M 点的对应位置在M ′
处，便知原时刻M 向下运动。
②上下坡法
沿波的传播方向看去，“上坡”处的质点向下振动。"下坡"处的质点
F 的运动方向向下，则（ ）
A ．此波朝x 轴负方向传播
B ．质点D 此时向下运动
C ．质点B 将比质点C 先回到平衡位置
D ．质点
E 的振幅为零
【例题2】简谐横波某时刻的波形图如图10所示。由此图可知
（ ）
A ．若质点a 向下运动，则波是从左向右传播的
B ．若质点b 向上运动，则波是从左向右传播的
C ．若波从右向左传播，则质点c 向下运动
型题2： 波动图象与振动图象的关系
t =1.0s 时刻的图象，乙为参与波动的某一质点的振动图象。
（1）两图中的AA’、OC 各表示什么物
理量？量值各是多少？
（2）说明两图中OA ’B 段图线的意义？
（3）该波的波速为多大？
（4）画出再经过0.25s 后的波动图象和
振动图象。
（5）甲图中P 点此刻的振动方向。
【例题2】一列简谐横波沿x 轴负方向传播，图1是t =1s 时的波形图，图2是波中某振动质元位移随时间变的振动图线（两图用同一时间起点），则图2可能是图1中哪个质元的振动图线？
A ．x=0处的质元
B ．x=1m 处的质元
C ．x=2m 处的质元
D ．x=3m 处的质元
【例题3】一列简谐机械横波某时刻的波形如图所示，波源的平衡位置坐标为0=x 。当波源质点处于其平衡位置上方且向下运动时，介质中平衡位置坐标m x 2=的质点所处位置及运动情况是（）
A ．在其平衡位置下方且向上运动
B ．在其平衡位置上方且向下运动
C ．在其平衡位置上方且向上运动
D ．在其平衡位置上方且向下运动
型题3：波长、波速和周期（频率）的关系
a 、
b 两处的质元经过四分之一周期后分别运动到a '、b '处。某人据此做出如下判断：①可知波的周期，②可知波的传播速度，③可知的波的传播方向，④可知波的波长。其中正确的是（ ） A ．①和④ B ．②和④
C ．③和④
D ．②和③
【例题2】一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，t =0时刻的
波形如图中实线所示，t =0.2s 时刻的波形如图中的虚线所
示，则
Ａ．质点P 的运动方向向右Ｂ．波的周期可能为0.27s
Ｃ．波的频率可能为1.25Hz Ｄ．波的传播速度可能为20m/s
【例题3】A 、B 两列波在某时刻的波形如图所示，经过t ＝T A 时间
(T A 为波A 的周期)，两波再次出现如图波形，则两波的波速之比V A ：
V B 可能是
(A)1：3 (B)1：2 (C)2：1
(D)3：1
【例题4】一列简谐横波在x 轴上传播，某时刻的波形图如图所示，a 、b 、c 为三个质元，a 正向上运动。由此可（ ）
A ．该波沿x 轴正方向传播
B ．c 正向上运动
C ．该时刻以后，b 比c 先到达平衡位置
D ．该时刻以后，b 比c 先到达离平衡位置最远处
【例题5】如图6－11所示，一列在x 轴上传播的横波
t 0时刻的图线用实线表示，经Δt ＝0.2s 时，其图线用虚线表示。已知此波的波长为2m ，则以下说法正确的是：（ ）
A ．若波向右传播，则最大周期为2s
B ．若波向左传播，则最大周期为2s
C ．若波向左传播，则最小波速是9m/s
O 为中心在y 轴上做简
谐运动，其振动图象如图1所示，0.3s 后，此质点停止运动。振动在
介质中产生的简谐横波沿x 轴正方向传播，波速为1.0m/s ，此质点停
止振动后，再经过0.2s 后的波形图是（）
【例题2】一列简谐横波，在t ＝0时的波形图如图2所示，P 、Q 两点的x 坐标分别为－1m 、
－7m ，波的传播方向由右向左（即沿x 轴负方向），已知t ＝0.7s 时，P 质点第二次出现波峰，则以下叙述正确的是（）
A ．t ＝1.2s 时，Q 质点第一次出现波峰
B ．t ＝0.9s 时，Q 质点第一次出现波峰
C ．波源的起振方向一定沿
y 轴正方向
当它们相遇时，图23乙中可能的波形是：
B ．图（
b ）和图(c); C ．图（
c ）和图(d);
D ．图（a ）和图(d)。
【例2】如图28所示，一波源在绳的左端发生半个波1，频率为f 1，振幅为A 1；同时另一波源在绳的右端发生半个波2，频率为f 2，振幅为A 2。图中AP=PB ，由图可知（ ）
A 、两列波同时到达P 点；
B 、两列波相遇时，P 点的波峰可达（A 1+A 2）；
C 、两列波相遇后各自保持原来波形独立传播；
D 、两列波相遇时，绳上振幅可达（A 1+A 2）的质点只
有一点。 【例3】在一条弦线的两端，各发生一个如图3所示
的横脉冲，它们均沿弦线传播，速度相等，传播方向相反。在它们传播的过程中，可能出现的脉冲图是（）
a b c d
A B C D 【例4】两列沿相反方向传播的振幅和波长都相同的半波，
如图29（甲）所示，在相遇的某一时刻两列波“消失”，如图29（乙），此时图中a 、b 质点的振动方向是：
A ．a 向上，b 向下；
B ．a 向下，b 向上；
C ．a 、b 都静止；
D ．a 、b 都向上。
练习：
1.一列横波沿直线传播，某时刻的波形如图所示，质点A 距坐标原点0.2m ，此时A 点向y
轴正方向移动，再经0.1s 第一次达最大位移.
A.这列波频率是10Hz
B.这列波向左传播
C.这列波波长为0.8m
D.这列波的波速为2m/s
2.一列简谐波沿x 轴的正方向传播，在t=0再经过0.3s 才能到达波峰处，则以下说法正确的是（ ） A.这列波的波长是5m
B.这列波的波速是10m/s
C.质点Q 要经过0.7s 才能第一次到达波峰处
D.质点Q 到达波峰处时质点
P 也恰好到达波峰处
3.如图为一列在均匀介质中传播的简谐横波在t =4s 处，波速为2m /s ，则（） A .
振源O 开始振动时的方向沿y 轴正方向 B .P 点振幅比Q 点振幅小 C .再经过△t =4s ，质点P 将向右移动8m D .再经过△t =4s
，质点Q
通过的路程是
0.4m 4.一简谐横波在图中x 轴上传播，
由图判断下列哪一个波速是不可能的（ ）
A .1m/s
B .3m/s
C .5m/s
D .10m/s 5.如图所示，沿x 200m/s ，下列说法中不正．．确．的是（） A .图示时刻质点b 的加速度正在减小 B .从图示时刻开始，经过0.01s ，质点a 通过的路程为0.4m
C .若此波遇到另一波并发生稳定干涉现象，则该波所遇到的波的频率为50Hz
D .若发生明显衍射现象，则该波所遇到的障碍物或孔的尺
寸一定小于4m
6.如图所示，在xOy 平面内有一沿x 轴正方向传播的简谐横波，波速为1m/s ，振幅为4cm ，频率为2.5H Z ．在t =0时刻（P 、Q 两点均已振动）P 点位于其平衡位置上方最大位移处，则距P 点为0.2m 的Q 点（ ）
A .在0.1s 时的位移是4cm
B .在0.1s 时的速度最大
C .在0.1s 时的速度方向向上
D .在0到0.1s 时间内的路程是8cm
7.一简谐横波正沿x 轴的正方向在弹性绳上传播，振源的周期为0 .4 s ，
波的振幅为0.4 m ．在t 0时刻波形如图所示，则在t 0+0.3 s 时（ ）
A .质点P 正处于波谷
B .质点Q 正经过平衡位置向上运动
C .质点Q 通过的总路程为1.2 m
-x －乙
D .质点M 正处于波谷
8.如图所示，是一列简谐横波在某时刻的波形图.若此时质元P 正处于加速运动过程中，则此时( )
A .质元Q 和质元N 均处于加速运动过程中
B .质元Q 和质元N 均处于减速运动过程中
C .质元Q 处于加速运动过程中，质元N 处于减速运动过程中
D .质元Q 处于减速运动过程中，质元N 处于加速运动过程中
9.如图所示，是一列沿x 轴正向传播的简谐横波在t 时刻的图象。
已知x 轴上3cm 处的质点P 在Δt=t /-t =0.35s 内通过的路程位14cm .则（ ）
A .波速一定是0.4m/s
B .在Δt 内波的传播距离位14cm
C .波长为15cm
D .在t /时刻P 点的振动方向为y 轴正方向 10.下图中给出某一时刻t 的平面简谐波的图象和x=1.0m
的波速v 、传播方向和时刻t
可能是（ ） A .v =1.0m/s ，t=0 B .v =1.0m/s ，t=6s C
.t=0，波向x 正方向传播
D .t=5s ，波向x 正方向传播
11.图1是t =1.0s 时沿x 轴负方向传播的平面简谐波的图象，已知波速v =1.0m/s .对于x =1.0m 处的质元的振动图象可能是下面图2、图3中①②③④中的（）
A ．①
B ．②
C ．③
D ．④
12.波速均为v =1.2m/s 的甲、乙两列简谐横波都沿x 轴正方向传播，某时刻两列波的图象分别如图所示，其中P 、
Q 处的质点均处于波峰。关于这两列波，下列说法中正确的是（）
A .如果这两列波相遇可能发生稳定的干涉图样
B .甲波的周期大于乙波的周期
C .甲波中P 处质点比M 处质点先回到平衡位置
D .从图示时刻开始，经过1.0s ，P 、Q 质点通过的路程均为1.2m 13.一列简谐横波向右传播，波速为v ，沿波传
播方向有相距为L 的P 、Q 两质点，如下图所示，某时刻P 、
Q 两质
点都处于平衡位置，且P 、Q 间仅有一个波峰，经过时间t ，Q 质点第一次运动成为这个波峰点，则t 的可能值有（） A ．1个 B ．2个
C ．3个
D ．4个
14.一列简谐波横波在沿x 轴正方向上传播，传播速度为10m /s .当波传到x =5m 处的质点P 时，波形如图所示.则下列判断正确的是（ ） A .这列波的周期为0.5s
B .再经过0.4s ，质点P 第一次回到平衡位置
C .再经过0.7s ，x =9m 处的质点Q 到达波峰处
D .
质点Q 到达波峰时，质点P 恰好到达波谷处 15.一列沿x 轴正向传播的简谐波，在x 1=2.0m 和x 2质点的振动图象分别如图中的实线和虚线所示.根据图对简谐波
的波长和波速有如下一些判断：
①波长可能等于4.0m ②波长可能等于10m ③最大波速等于1.0m/s ④最大波速等于5.0m/s x /m /cm -/m /s x /m t /s t /s /m x /m v
.2t /s
以上判断正确的是（ ）
A ．①和③
B ．②和③
C ．②和④
D ． ①和④
16.一列横波在x 轴上传播，ts 与t +o.4s 在x 轴上-3m ～3m 的区间内的波形如图中同一条图线所示，由图可知 ①该波最大速度为10m /s ②质点振动周期的最大值为0.4s
③在t +o.2s 时，x =3m 的质点位移为零
④若波沿x 轴正方向传播，各质点刚开始振动时的方向向上
上述说法中正确的是（）
A .①②
B .②③
C .③④
D .①④
17.如图所示，两列简谐横波分别沿x 轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x =-0.2m 和x =1.2m 处，两列波的速度均为v =0.4m /
s ，两列波的振幅均为A =2cm .图示为t =0时刻两列波的图象(传播方向如图所示
)，此刻平衡位置处于x =0.2m 和x =0.8m 的P 、
Q 两质点刚开始振动.质点M ( ) A .t =1s 4cm
C .t =0.75s 时刻，质点P 、Q 都运动到M
点 D .质点P 、Q 的起振方向都沿y 轴方向
18.如图为一列在均匀介质中传播的简谐横波在t =4s 时刻的波形图，若已知振源在坐标原点O 处，波速为2m /s ，则（ ） A .振源O 开始振动时的方向沿y 轴正方向 B .P 点振幅比Q 点振幅小 C .再经过△t =4s ，质点P 将向右移动8m D .再经过△t =4s ，质点Q 通过的路程是0.4m 19.一简谐横波沿x 轴正方向传播，某时刻其波形如图所示.下列说法正确的是（ ）
A .由波形图可知该波的波长
B .由波形图可知该波的周期
C .经1/2周期后质元P 运动到Q
D .经1/4周期后质元P 的速度变为零
20.一列简谐横波在x 动.由此可知（ ）
A .该波沿x 轴正方向传播
B .
C 正向上运动
C .该时刻以后，b 比c 先到达平衡位置
D .该时刻以后，b 比c 先到达离平衡位置最远处
21.一列简谐机械横波某时刻的波形图如图所示，波源的平衡位置坐标为x=0.当波源质点处于其平衡位置上方且向下运动时，介质中平衡位置坐标x=2m 的质点所处位置及运动情况是
A .在其平衡位置下方且向上运动
B .在其平衡位置下方且向下运动
C .在其平衡位置上方且向上运动
D .在其平衡位置上方且向下运动
22．图中实线和虚线分别是x 波在t=0和t=0.03s 时刻的波形图，x=1.2m 处的质点在t=0.03s 时刻向y 轴正方向运动，则()
A .该波的频率可能是125H Z
B .该波的波速可能是10m/s
C .t=0时x=1.4m 处质点的加速度方向沿y 轴正方向
D .各质点在0.03s 内随波迁移0.9m
23.一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，t =0时刻的波形如图1中实线所示，t =0.2s 时刻的波形如图1中的虚线所示，则（ ）
-5 -
A .质点P 的运动方向向右
B .波的周期可能为0.27s
C .波的频率可能为1.25Hz
D .波的传播速度可能为20m/s 24.关于两列波的稳定干涉现象，下列说法正确的是（） A.任意两列波都能产生稳定干涉现象
B.发生稳定干涉现象的两列波，它们的频率一定相同
C.在振动减弱的区域，各质点都处于波谷
D.在振动加强的区域，有时质点的位移等于零
25.如图所示，S 1、S 2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同.实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷.关于图中所标的a 、b 、c 、d 四点，下列说法中正确的有（ ）
A.该时刻a 质点振动最弱，b 、c 质点振动最强，d 质点振动既不是最强也不是最弱
B.该时刻a 质点振动最弱，b 、c 、d 质点振动都最强
C.a 质点的振动始终是最弱的， b 、c 、d 质点的振动始终是最强的
D.再过T /4后的时刻a 、b 、c 三个质点都将处于各自的平衡位置，因此振动最弱
26一列沿x 轴传播的简谐波，波速为4 m/s ，某时刻的波形图象如图3所示．此时x ＝8 m 处的质点具有正向最大速度，则再过4.5 s （ ） A ．x ＝4 m 处质点具有正向最大加速度 B ．x ＝2 m 处质点具有负向最大速度 C ．x ＝0处质点一定有负向最大加速度 D ．x ＝6 m 处质点通过的路程为20 cm 27．如图4所示，在xoy 平面内，有一沿x 轴正方向传播的简谐横波，波速为1 m/s ，振幅为4 cm ，频率为2.5 Hz ．在t =0时，P 点位于其平衡位置上方最大位移处，则距P 点
为0.2 m 的Q 点 ( ) A ．在0.1 s 时的位移为4 cm
B ．在0.1 s 时的速度最大
C ．在0.1 s 时速度方向向下
D ．在0～0.1 s 内的路程为4 cm
28．一列沿x 轴传播的简谐横波某时刻的波形图象如图5甲所示．若从此时刻开始计时，则图5乙表示a 、b 、c 、d 中哪个质点的振动图象 ( ) A ．若波沿x 轴正方向传播，则乙图为a 点振动的图象 B ．若波沿x 轴正方向传播，则乙图为b 点振动的图象 C ．若波沿x 轴负方向传播，则乙图为c 点振动的图象 D ．若波沿x 轴负方向传播，则乙图为d 点振动的图象 29．关于多普勒效应，下列说法正确的是（ ）
A ．多普勒效应是由波的干涉引起的
B ．多普勒效应说明波源的频率发生了变化
C ．多普勒效应是由于波源和观察者之间有相对运动而产生的
D ．只有声波才可以有多普勒效应
30．当波出现明显的衍射现象时，可能是
A ．波长比障碍物尺寸小得多
B ．波长比障碍物尺寸大得多
C ．波长与障碍物尺寸相差不多
D ．波长与障碍物尺寸相差较多
31．一列简谐横波沿x 轴正方向传播，其波速为8 m/s ，频率为20 Hz ，在x 轴上有两点a 和b ，如图，相距0.5 m ，某时刻a 质点正通过平衡位置向正方
向振动，则质点b 应（ ）
A ．具有正向最大位移
B ．具有正向最大速度
图3
甲 乙
图5
C ．具有正向最大加速度
D ．具有负向最大位移
32一列简谐横波沿x 轴传播，周期为T ，t=0时刻的波形如图所示.此时平衡位置位于x =3 m 处的质点正在向上运动，若
a 、
b 两质点平衡位置的坐标分别为x a =2.5 m,
x b =5.5 m,则
A.当a 质点处在波峰时，b 质点恰在波谷
B.t =T/4时，a 质点正在向y 轴负方向运动
C .t =3T/4时，b 质点正在向y 轴负方向运动
D.在某一时刻，a 、b 两质点的位移和速度可能相同
33．一列简谐横波沿直线传播，该直线上的a 、b 两点相距4.42
m 。图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a 、b 两点处质点
的振动曲线。从图示可知
A ．此列波的频率一定是10Hz
B ．此列波的波长一定是0.1m
C ．此列波的传播速度可能是34 m/s
D ．a 点一定比b 点距波源近
34图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P 以此时刻为计时起点的振动图
象。从该时刻起
.
A ．经过0.35 s 时，质点Q 距平衡位置的距离小于质点P 距平衡位置的距离
B ．经过0.25 s 时，质点Q 的加速度大于质点P 的加速度
C ．经过0.15 s ，波沿x 轴的正方向传播了3 m
D ．经过0.1 s 时，质点Q 的运动方向沿y 轴正方向
35如图所示，实线是沿x 轴传播的一列简谐横波在t ＝0时刻的波形图，虚线是这列波在t ＝0.2 s 时刻的波形图。已知该波的波速是0.8 m/s ，则下列说法正确的是
A ．这列波的波长是14 cm
B ．这列波的周期是0.125 s
C ．这列波可能是沿x 轴正方向传播的
D ．t ＝0时，x ＝4 cm 处的质点速度沿y 轴负方向 36一列简谐横波沿x 轴负方向传播，图1是t = 1s 时
的波形图，图2(两图用同同一时间起点)，则图2可能是图1图线？ A ．x = 0处的质元； B ．x = 1m 处的质元；
C ．x = 2m 处的质元；
D ．x = 3m 处的质元。
－－
2 BCD
3 D
4 D
5 A
6 BC
7 BD
8 D
9 D 10 D 11A 12 C 13 C 14 C 15D 16 B 17 A 18 D 19 AD 20 AC 21 A 22 A 23 C 24 BD 25 BC
32C 33AC 34AC 35D 36 A
完整版机械振动和机械波测试题
简谐运动，关于振子下列说法正确的是（ A. 在a 点时加速度最大，速度最大 B ?在0点时速度最大，位移最大 C ?在b 点时位移最大，回复力最大 D.在b 点时回复力最大，速度最大 5. 一质点在水平方向上做简谐运动。如图，是该质点在0 的振动图象，下列叙述中正确的是（ ） A. 再过1s ，该质点的位移为正的最大值 B ?再过2s ，该质点的瞬时速度为零 C. 再过3s ，该质点的加速度方向竖直向上 D. 再过4s ，该质点加速度最大 6. 一质点做简谐运动时，其振动图象如图。由图可知，在 时刻，质点运动的（ ） A.位移相同 B .回复力大小相同 C.速度相同 D .加速度相同 7. 一质点做简谐运动，其离开平衡位置的位移 与时间 如图所示，由图可知（ ） A.质点振动的频率为4 Hz B .质点振动的振幅为2cm C. 在t=3s 时刻，质点的速率最大 D. 在t=4s 时刻，质点所受的合力为零 8. 如图所示，为一列沿x 轴正方向传播的机械波在某一时刻的图像, 这列波的振幅A 、波长入和x=l 米处质点的速度方向分别为：（ 高二物理选修3-4《机械振动、机械波》试题 一、选择题 1. 关于机械振动和机械波下列叙述正确的是：（ ） A .有机械振动必有机械波 B .有机械波必有机械振动 C .在波的传播中，振动质点并不随波的传播发生迁移 D .在波的传播中，如振源停止振动，波的传播并不会立即停止 2. 关于单摆下面说法正确的是（ ） A. 摆球运动的回复力总是由摆线的拉力和重力的合力提供的 B. 摆球运动过程中经过同一点的速度是不变的 C. 摆球运动过程中加速度方向始终指向平衡位置 D. 摆球经过平衡位置时加速度不为零 3. 两个质量相同的弹簧振子，甲的固有频率是 3f .乙的固有频率是4f ,若它们 均在频率为5f 的驱动力作用下做受迫振动.则（ ） A 、振子甲的振幅较大，振动频率为3f B 、振子乙的振幅较大.振动频率为4f C 、振子甲的振幅较大，振动频率为5f D 、振子乙的振幅较大.振动频率为5f 班级: 姓名: 成绩: 4. 如图所示，水平方向上有一弹簧振子, 0点是其平衡位置，振子在a 和b 之间做 t 的关系 )
高考物理新力学知识点之机械振动与机械波全集汇编含答案(1)
高考物理新力学知识点之机械振动与机械波全集汇编含答案(1) 一、选择题 1．如图所示，在一条张紧的绳子上悬挂A 、B 、C 三个单摆，摆长分别为L 1、L 2、L 3，且L 1＜L 2＜L 3，现将A 拉起一较小角度后释放，已知当地重力加速度为g ，对释放A 之后较短时间内的运动，以下说法正确的是（ ） A ．C 的振幅比 B 的大 B ．B 和 C 的振幅相等 C ．B 的周期为2π 2 L g D ．C 的周期为2π 1 L g 2．一质点做简谐运动，则下列说法中正确的是（ ） A ．若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值 B ．质点通过平衡位置时，速度为零，加速度最大 C ．质点每次通过平衡位置时，加速度不一定相同，速度也不一定相同 D ．质点每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同 3．如图为一弹簧振子做简谐运动的位移﹣时间图象，在如图所示的时间范围内，下列判断正确的是（ ） A ．0.2s 时的位移与0.4s 时的位移相同 B ．0.4s 时的速度与0.6s 时的速度相同 C ．弹簧振子的振动周期为0.9s ，振幅为4cm D ．0.2s 时的回复力与0.6s 时的回复力方向相反 4．如图所示，A 、B 两物体组成弹簧振子，在振动过程中，A 、B 始终保持相对静止，下列给定的四幅图中能正确反映振动过程中物体A 所受摩擦力F f 与振子对平衡位置位移x 关系的图线为
A．B． C．D． 5．在简谐运动中，振子每次经过同一位置时，下列各组描述振动的物理量总是相同的是A．速度、加速度、动能 B．动能、冋复力、对平衡位置的位移 C．加速度、速度、势能 D．速度、动能、回复力 6．在天花板O点处通过细长轻绳栓一小球构成单摆，在O点正下方A点有一个能挡住摆线的钉子，OA的距离是单摆摆长的一半，如图所示。现将单摆向左方拉开一个小角度θ（θ＜5°），然后无初速度地释放，关于单摆以后的运动，下列说法正确的是（） A．摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小 B．摆球在平衡位置右侧上升的最大高度大于在平衡位置左侧上升的最大高度 C．摆球在平衡位置左、右两侧走过的最大弧长相等 D．摆球向左经过最低点的速度大于向右经过最低点的速度 7．图甲所示为以O点为平衡位置、在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图象，由图可知下列说法中正确的是 A．在t＝0.2s时，弹簧振子运动到O位置 B．在t＝0.1s与t＝0.3s两个时刻，弹簧振子的速度相同
(完整word版)机械振动和机械波知识点复习及练习
机械振动和机械波 一 机械振动知识要点 1． 机械振动：物体（质点）在平衡位置附近所作的往复运动叫机械振动，简称振动 条件：a 、物体离开平衡位置后要受到回复力作用。b 、阻力足够小。 ? 回复力：效果力——在振动方向上的合力 ? 平衡位置：物体静止时，受（合）力为零的位置： 运动过程中，回复力为零的位置（非平衡状态） ? 描述振动的物理量 位移x （m ）——均以平衡位置为起点指向末位置 振幅A （m ）——振动物体离开平衡位置的最大距离（描述振动强弱） 周期T （s ）——完成一次全振动所用时间叫做周期（描述振动快慢） 全振动——物体先后两次运动状态（位移和速度）完全相同所经历的过程 频率f （Hz ）——1s 钟内完成全振动的次数叫做频率（描述振动快慢） 2． 简谐运动 ? 概念：回复力与位移大小成正比且方向相反的振动 ? 受力特征：kx F -= 运动性质为变加速运动 ? 从力和能量的角度分析x 、F 、a 、v 、E K 、E P 特点：运动过程中存在对称性 平衡位置处：速度最大、动能最大；位移最小、回复力最小、加速度最小 最大位移处：速度最小、动能最小；位移最大、回复力最大、加速度最大 ? v 、E K 同步变化；x 、F 、a 、E P 同步变化，同一位置只有v 可能不同 3． 简谐运动的图象（振动图象） ? 物理意义：反映了1个振动质点在各个时刻的位移随时间变化的规律 可直接读出振幅A ，周期T （频率f ） 可知任意时刻振动质点的位移（或反之） 可知任意时刻质点的振动方向（速度方向） 可知某段时间F 、a 等的变化 4． 简谐运动的表达式：)2sin( φπ +=t T A x 5． 单摆（理想模型）——在摆角很小时为简谐振动 ? 回复力：重力沿切线方向的分力 ? 周期公式：g l T π 2= （T 与A 、m 、θ无关——等时性） ? 测定重力加速度g,g=2 24T L π 等效摆长L=L 线+r 6． 阻尼振动、受迫振动、共振 阻尼振动（减幅振动）——振动中受阻力，能量减少，振幅逐渐减小的振动 受迫振动：物体在外界周期性驱动力作用下的振动叫受迫振动。 特点：驱受f f = ? 共振：物体在受迫振动中，当驱动力的频率跟物体的固有频率相等的时候，受迫振动的振 幅最大，这种现象叫共振 ? 条件：固驱f f =（共振曲线） 【习题演练一】 1 一弹簧振子在一条直线上做简谐运动，第一次先后经过M 、N 两点时速度v （v ≠0）相同，那么，下列说法正确的是（ ） A. 振子在M 、N 两点受回复力相同 B. 振子在M 、N 两点对平衡位置的位移相同 C. 振子在M 、N 两点加速度大小相等 D. 从M 点到N 点，振子先做匀加速运动，后做匀减速运动 2 如图所示，一质点在平衡位置O 点两侧做简谐运动，在它从平衡位置O 出发向最大位移A 处运动过程中经0.15s 第一次通过M 点，再经0.1s 第2次通过M 点。则此后还要经多长时间第3次通过M 点，该质点振动的频率为 3 甲、乙两弹簧振子，振动图象如图所示，则可知（ ） A. 两弹簧振子完全相同 B. 两弹簧振子所受回复力最大值之比F 甲∶F 乙=2∶1
选修3-4《机械波》专题复习
有的放矢，重拳出击 陈修斌 江苏省赣榆高级中学（222100） 本期所涉及的《机械波》这个章节的内容为选考要求,但在所有的选考内容中是重点考查的内容，高考考查的频率高，范围广。重点考查机械波的基本概念、公式，考查波的图像和不同时刻的波形以及波在空间和时间上的周期性和双向性。近几年高考中如2007年普通高等学校招生考试广东卷第12题，（上海卷）第9题，（四川理综）第20题；2008年普通高等学校招生考试全国Ⅰ卷第16题，（全国Ⅱ卷）第17题，（北京卷）第16题；2009年普通高等学校招生考试全国Ⅰ卷第20题，（北京卷）第15题，（重庆卷）第15题，（四川卷）第19题，（广东卷）第14题等都对这一部分内容进行过考查。 预测2010年的机械波考题仍将保持以选项题为主，一个考题往往多个知识点，重点在简谐运动的规律和图象；波的形成过程和波长、波速和频率的关系，波的图象和波的多解问题仍是考查的热点．尤其是波的图象中已知某一时刻的波形图，判断方向和求位移、路程及质点坐标；已知某两时刻的波形图涉及的多解问题预测是重点考查的重点。笔者就这一部分易考点加以梳理，供同学们参考。 易考点一 考查波的基本概念 例1、一列简谐横波沿直线传播，在波的传播方向上有P 、Q 两个质点，它们相距0.8m ．当 0=t 时，P 、Q 两点位移恰好都是正的最大值，且P 、Q 间只有一个波谷．当s t 6.0=时， P 、Q 两点正好都处于平衡位置，且P 、Q 两点间有一个波峰和一个波谷，且波峰距Q 点距离第一次0.2m ，试求：(1)若波由P 传到Q ，波的周期；(2)若波由Q 传到P ，波的速度； (3)若波由Q 传到P ，从0=t 时开始观察，哪些时刻P 、Q 间(P 、Q 除外)只有一个质点位移等于振幅． 解析：本类型题往往先画出波形图，在波形图上依据题意找出适合题目要求的质点，从而确定该波的波长、周期、波速等,本题可画出如图1所示波形图，标出P 、Q 点，不难求出=0.8 m λ (1) 若波由P 传至Q ，依题意可作出如图2所示波形图，则T s t 4 3 6.0== (2) 解得s T 8.0= 图1 图2
机械振动机械波高考题汇编标准答案
机械振动机械波高考题汇编答案 一、选择题 1.2010·全国卷Ⅱ·15一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t=0时的波形如图所示，则 A．波的周期为1s B．x=0处的质点在t=0时向y轴负向运动 C．x=0处的质点在t= 1 4 s时速度为0 D．x=0处的质点在t= 1 4 s时速度值最大 2.2010·福建·15一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示，t=0.02s时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期T大于0.02s，则该波的传播速度可能是 A.2m/s B.3m/s C.4m/s D.5m/s 答案：B 3. 2010·上海物理·2利用发波水槽得到的水面波形如a,b所示，则 （A）图a、b均显示了波的干涉现象 （B）图a、b均显示了波的衍射现象 （C）图a显示了波的干涉现象，图b显示了波的衍射现象 （D）图a显示了波的衍射现象，图b显示了波的干涉现象 【解析】D
本题考查波的干涉和衍射。难度：易。 4. 2010·上海物理·3声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为 （A ）声波是纵波，光波是横波 （B ）声波振幅大，光波振幅小 （C ）声波波长较长，光波波长很短 （D ）声波波速较小，光波波速很大 【解析】C 本题考查波的衍射条件：障碍物与波长相差不多。难度：易。 5．2010·北京·17一列横波沿x 轴正向传播，a 、b 、c 、d 为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图1所示，此后，若经过3 4 周期开始计时，则图2描述的是 A.a 处质点的振动图象 B.b 处质点的振动图象 C.c 处质点的振动图象 D.d 处质点的振动图象 【答案】B 【解析】由波的图像经过 4 3 周期a 到达波谷，b 到达平衡位置向下运动，c 到达波峰，d 到达平衡位置向上运动，这是四质点在0时刻的状态，只有b 的符合振动图像，答案B 。 11．2010·重庆·14一列简谐波在两时刻的波形如题14图中实践和虚线所示，由图可确定这列波的 A ．周期 B ．波速 C ．波长 D ．频率 【答案】C 【解析】只能确定波长，正确答案C 。题中未给出实线波形和虚线波形的时刻，不知道时间
机械振动与机械波 答案
衡水学院 理工科专业《大学物理B 》机械振动 机械波 习题解答 命题教师：杜晶晶 试题审核人：杜鹏 一、填空题（每空2分） 1、一质点在x 轴上作简谐振动，振幅A ＝4cm ，周期T ＝2s ，其平衡位置取坐标原点。若t ＝0时质点第一次通过x ＝－2cm 处且向x 轴负方向运动，则质点第二次通过x ＝－2cm 处的时刻为23 s 。 2、一质点沿x 轴作简谐振动，振动范围的中心点为x 轴的原点，已知周期为T ，振幅为A 。 （a ）若t=0时质点过x=0处且朝x 轴正方向运动，则振动方程为cos(2//2)x A t T ππ=-。 （b ）若t=0时质点过x=A/2处且朝x 轴负方向运动，则振动方程为cos(2//3)x A t T ππ=+。 3、频率为100Hz ，传播速度为300m/s 的平面简谐波，波线上两点振动的相位差为π/3，则此两点相距 0.5 m 。。 4、一横波的波动方程是))(4.0100(2sin 02.0SI x t y -=π，则振幅是 0.02m ，波长是 2.5m ，频率是 100 Hz 。 5、产生机械波的条件是有 波源 和 连续的介质 。 二、单项选择题（每小题2分） （C ）1、一质点作简谐振动的周期是T ,当由平衡位置向x 轴正方向运动时，从1/2最大位移处运动到最大位移处的这段路程所需的时间 为（ ） （A ）T /12 （B ）T /8 （C ）T /6 （D ） T /4 （ B ）2、两个同周期简谐振动曲线如图1所示，振动曲线1的相位比振动曲线2的相位（ ） 图1 （A ）落后2π （B ）超前2 π （C ）落后π （D ）超前π （ C ）3、机械波的表达式是0.05cos(60.06)y t x ππ=+，式中y 和x 的单位是m ，t 的单位是s ，则（ ） （A ）波长为5m （B ）波速为10m ?s -1 （C ）周期为13s （D ）波沿x 正方向传播 （ D ）4、如图2所示，两列波长为λ的相干波在p 点相遇。波在S 1点的振动初相是1?，点S 1到点p 的距离是r 1。波在S 2点的振动初相是2?，点S 2到点p 的距离是r 2。以k 代表零或正、负整数，则点p 是干涉极大的条件为（ ） （A ）21r r k π-= （B ）212k ??π-= （C ）()21212/2r r k ??πλπ-+-= 图2
机械波 专题训练
专题（一）机械波的形成于传播 1．关于机械振动和机械波的关系是（） A．有振动必有波 B．有波必有振动 C．有振动不一定有波 D．有波不一定有振动 2．关于横波和纵波，下列说法中正确的是（） A．横波和纵波都存在波峰和波谷 B．横波和纵波的质点振动方向不同，因此，这两种波不可能沿同一方向传播 C．地震中形成的彼，既有横波，也有纵波 D．横渡与纵波都能在固体．液体．气体中传播 3．在以下各种波中，属于机械波的有（） A．水波B．光波C．无线电波D．地震波 4．波在传播的过程中，正确的说法是（） A．介质中的质点是随波迁移 B．波源的振动能量随波迁移 C．波源的能量靠振动质点的迁移随波传递 D．介质的质点每完成一次全振动，波向前传播一个波长的距离 5．下列说法中，正确的是（） A．打开香水瓶盖，较远处的人也能闻到香水味，是由于香水随声波传播的原因 B．掉到池塘中心的皮球，不能通过搅动水来使它靠岸 C．地震波中有横波，也有纵波，是一段时间只有根波，另一段时间只有纵波 D．纵波中的疏部和密部是介质中的质点原来就分布好的，是固定不动的 6．在一平静的湖面上漂浮着一轻木块，向湖中投入一石块，在湖面上激起水波，关于木块的运动情况，以下正确的是（） A．因为“随波逐流”木块将被推至远处 B．因不知道木块离波源的远近如何，所以无法确定木块的运动情况 C．无论木块离波源的远近如何，它都不能被波推动，最多只能在湖面上做上下振动 D．木块被推动的距离与木块的质量大小和所受水的阻力的大小等情况有关 7．关于振动和波的关系，说法正确的是（） A．有机械振动就一定有机械波 B．波动的频率等于介质中备质点的振动频率 C．质点的振动方向总跟波的传播方向相同 D．波的传播速度一定跟质点的振动速度相同 8．下列说法正确的是（） A．质点振动方向总是垂直于波传播方向 B．只有横波的波形图才能作成正余弦曲线的形状，纵波则不能 C．波动过程是运动形式和质点由近及远的传播过程 D．如果振源停止振动，在介质中传播的波动不立即停止运动 9．下列说法中不妥的是（） A．在纵波中，质点的疏部中心位移和密部中心位移均为零 B．横波中，质点在波谷时动能最小 C．纵波中，疏部中心质点动能最小 D．机械波是波的一种形式 参考答案：
高中物理-机械振动、机械波高考真题演练
高中物理-机械振动、机械波高考真题演练1．[·山东理综，38(1)](多选)如图， 轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y＝0.1sin(2.5πt)m。t＝0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t＝0.6 s时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小g＝10 m/s2。以下判断正确的是() A．h＝1.7 m B．简谐运动的周期是0.8 s C．0.6 s内物块运动的路程是0.2 m D．t＝0.4 s时，物块与小球运动方向相反 2．(·天津理综，3)图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为x a＝2 m和x b＝6 m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象。下列说法正确的是() A．该波沿＋x方向传播，波速为1 m/s B．质点a经4 s振动的路程为4 m C．此时刻质点a的速度沿＋y方向
D．质点a在t＝2 s时速度为零 3．(·北京理综，15) 周期为2.0 s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的图象如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动，则该波() A．沿x轴正方向传播，波速v＝20 m/s B．沿x轴正方向传播，波速v＝10 m/s C．沿x轴负方向传播，波速v＝20 m/s D．沿x轴负方向传播，波速v＝10 m/s 4．(·四川理综，2)平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两小木块每分钟都上下30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰。这列水面波() A．频率是30 Hz B．波长是3 m C．波速是1 m/s D．周期是0.1 s 5．(·福建理综，16)简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播，波速为v。若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点a、b相距为s，a、b之间只存在一个波谷，则从该时刻起，下列四幅波形图中质点a最早到达波谷的是()
2018年机械振动和机械波专题复习
知识点一：振动图像（物理意义.质点振动方向）与波形图（物理意义.传播方向与振动方向），回复 力、位移、速度、加速度等分析 1 ?悬挂在竖直方向上的弹簧振子,周期为 2 s,从最低点的位置向上运动时开始计时，它的振动图像如图所示，由 图可知（） A. t 二1.25 s 时振子的加速度为正，速度为正 B. t 二1.7 s 时振子的加速度为负，速度为负 C. t 二1. 0 s 时振子的速度为零,加速度为负的最大值 D. t=1.5 s 时振子的速度为零，加速度为负的最大值 2?如图甲所示，一弹簧振子在A. B 间做简谐运动,0为平衡位置，如图乙是振子做简谐运动时的位移-时间图像, 则关于振子的加速度随时间的变化规律,下列四个图像（选项）中正确的是（） 5?—列横波沿x 轴正向传播.心b 、c. 〃为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图1 所示，此后，若经过3/4周期开始计时，则图2描述的是 A. “处质点的振动图象 B.b 处质点的振动图象 C.e 处质点的振动图象 D.〃处质点的振动图象 3?如图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以0点为平衡位置，在 a 、&两点之间做简谐运动，其振动图象如图乙所示。由振动图象可以得知 A. 振子的振动周期等于匕 B. 在（二0时刻，振子的位置在艺点 C. 在时刻，振子的速度为零 D ?从九到tzy 振子正从0点向b 点运动 4. 一简谐机械波沿x 轴正方向传播，周期为7\波长为人。若在x=0处质点 A ? B. C ? D.
6. 如图所示，甲图为一列简谐横波在t-0.2s 时刻的波动图象和乙图为这列波上质点F 的振动图象，则该波 7. 如图所示是一列沿x 轴传播的简谐横波在某时刻的波形图。已知a 质点的运动状态总是滞后于b 质点0. 5s, 质点b 和质点c 之间的距离是5cm.下列说法中正确的是 A. 此列波沿x 轴正方向传播 B. 此列波的频率为2Hz C. 此列波的波长为10cm D ?此列波的传播速度为5cm/s 8?—列向右传播的简谐横波在某一时刻的波形如图所示，该时刻.两个质咼相同的质点只0到平衡位置的距离 相等。关于只0两个质点，以下说法正确的是（ ） A. 尸较J 先回到平衡位置 B. 再经;周期，两个质点到平衡位置的距离相等 o 4 C.两个质点在任意时刻的动疑相同 X ail ? 4 1 ? 1 D.两个质点在任意时刻的加速度相同 . 9. 在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波。一质点由平衡位置竖直向上运动，经O.ls 到达最大位移处.在 这段时间内波传播了 0.5 m 0则这列波（） A. 周期是O ?2s B ?波长是0.5 m C ?波速是2 nVs D ?经1.6 s 传播了 8m 10. 如图所示，两列简谐横波分別沿x 轴正方向和负方向传皤，两波源分别位于x=-0. 2m 和x=l. 2m 处，两列波 的速度大小均为v 二0?4m/s,两波源的振幅均为A 二2cm 。图示为t 二0时刻两列波的图象（传播方向如图所示）， 该时刻平衡位宜位于x=0. 2m 和x 二0?8m 的P 、Q 两质点刚开始振动，质点M 的平衡位置处于x=0. 5m 处。关于各 质点运动情况的判断正确的是（ ） A. t 二0时刻质点P 、Q 均沿y 轴正方向运动 B. t 二Is 时刻，质点M 的位移为一4cm C. t 二Is 时刻，质点M 的位移为+ 4cm D ?t 二0?75s 时刻，质点P 、Q 都运动到x 二0?5m A. 沿*轴负方传播，波速为0. 8m/s B. 沿x 轴正方传播，波速为0. 8m/s C. 沿*轴负方传播，波速为5mAs D. 沿x 轴正方传播，波速为5m./s .v/m t/s
机械振动和机械波知识点总结教学教材
机械振动和机械波 一、知识结构 二、重点知识回顾 1机械振动 （一）机械振动 物体（质点）在某一中心位置两侧所做的往复运动就叫做机械振动，物体能够围绕着平衡位置做往复运动，必然受到使它能够回到平衡位置的力即回复力。回复力是以效果命名的力，它可以是一个力或一个力的分力，也可以是几个力的合力。 产生振动的必要条件是：a、物体离开平衡位置后要受到回复力作用。b、阻力足够小。 （二）简谐振动 1. 定义：物体在跟位移成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动叫简谐振动。简谐振动是最简单，最基本的振动。研究简谐振动物体的位置，常常建立以中心位置（平衡位置）为原点的坐标系，把物体的位移定义为物体偏离开坐标原点的位移。因此简谐振动也可说是物体在跟位移大小成正比，方向跟位移相反的回复力作用下的振动，即F=－k x，其中“－”号表示力方向跟位移方向相反。 2. 简谐振动的条件：物体必须受到大小跟离开平衡位置的位移成正比，方向跟位移方向相反的回复力作用。 3. 简谐振动是一种机械运动，有关机械运动的概念和规律都适用，简谐振动的特点在于它是一种周期性运动，它的位移、回复力、速度、加速度以及动能和势能（重力势能和弹性势能）都随时间做周期性变化。 （三）描述振动的物理量，简谐振动是一种周期性运动，描述系统的整体的振动情况常引入下面几个物理量。
1. 振幅：振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，常用字母“A”表示，它是标量，为正值，振幅是表示振动强弱的物理量，振幅的大小表示了振动系统总机械能的大小，简谐振动在振动过程中，动能和势能相互转化而总机械能守恒。 2. 周期和频率，周期是振子完成一次全振动的时间，频率是一秒钟内振子完成全振动的次数。振动的周期T跟频率f之间是倒数关系，即T=1/f。振动的周期和频率都是描述振动快慢的物理量，简谐振动的周期和频率是由振动物体本身性质决定的，与振幅无关，所以又叫固有周期和固有频率。 （四）单摆：摆角小于5°的单摆是典型的简谐振动。 细线的一端固定在悬点，另一端拴一个小球，忽略线的伸缩和质量，球的直径远小于悬线长度的装置叫单摆。单摆做简谐振动的条件是：最大摆角小于5°，单摆的回复力F是重力在 圆弧切线方向的分力。单摆的周期公式是T=。由公式可知单摆做简谐振动的固有周期与振幅，摆球质量无关，只与L和g有关，其中L是摆长，是悬点到摆球球心的距离。g是单摆所在处的重力加速度，在有加速度的系统中（如悬挂在升降机中的单摆）其g应为等效加速度。 （五）振动图象。 简谐振动的图象是振子振动的位移随时间变化的函数图象。所建坐标系中横轴表示时间，纵轴表示位移。图象是正弦或余弦函数图象，它直观地反映出简谐振动的位移随时间作周期性变化的规律。要把质点的振动过程和振动图象联系起来，从图象可以得到振子在不同时刻或不同位置时位移、速度、加速度，回复力等的变化情况。 （六）机械振动的应用——受迫振动和共振现象的分析 （1）物体在周期性的外力（策动力）作用下的振动叫做受迫振动，受迫振动的频率在振动稳定后总是等于外界策动力的频率，与物体的固有频率无关。 （2）在受迫振动中，策动力的频率与物体的固有频率相等时，振幅最大，这种现象叫共振，声音的共振现象叫做共鸣。 2机械波中的应用问题 1. 理解机械波的形成及其概念。 （1）机械波产生的必要条件是：<1>有振动的波源；<2>有传播振动的媒质。 （2）机械波的特点：后一质点重复前一质点的运动，各质点的周期、频率及起振方向都与波源相同。 （3）机械波运动的特点：机械波是一种运动形式的传播，振动的能量被传递，但参与振动的质点仍在原平衡位置附近振动并没有随波迁移。 （4）描述机械波的物理量关系：v T f ==? λ λ 注：各质点的振动与波源相同，波的频率和周期就是振源的频率和周期，与传播波的介质无关，波速取决于质点被带动的“难易”，由媒质的性质决定。 2. 会用图像法分析机械振动和机械波。 振动图像，例：波的图像，例： 振动图像与波的图像的区别横坐标表示质点的振动时间横坐标表示介质中各质点的平衡位置 表征单个质点振动的位移随时间变 化的规律 表征大量质点在同一时刻相对于平衡位 置的位移 相邻的两个振动状态始终相同的质 点间的距离表示振动质点的振动周 期。例：T s =4 相邻的两个振动始终同向的质点间的距 离表示波长。例：λ=8m
机械振动和机械波历年高考物理试题
<机械振动和机械波>历年高考物理试题 9026.右图是一列简谐波在t=0时的波动图象.波的传播速度为2米／秒,则从t=0到t=2.5秒的时间内,质点M 通过的路程是____________米;位移是________米. 9129.一列简谐波在x 轴上传播,波速为50米／秒.已知t=0时的波形图象如图(1)所示,图中M 处的质点此时正经过平衡位置沿y 轴的正方向运动.将t=0.5秒时的波形图象 画在图(2)上(至少要画出一个波长) 923.a,b 是一条水平的绳上相距为l 的两点.一列简谐横波沿绳传播,其波长等于2l/3.当a 点经过平衡位置向上运动时,b 点 ( ) A. 经过平衡位置向上运动 B. 处于平衡位置上方位移最大处 C. 经过平衡位置向下运动 D. 处于平衡位置下方位移最大处 938.一列沿x 方向传播的横波, 其振 幅为A, 波长为λ, 某一时刻波的图象如图所示, 在该时刻, 某一质点的坐标为(λ,0), 经过四分之一个周期后, 该质点的坐标为 ( ) A. 5λ/4, 0 B. λ, -A C. λ,A D. 5λ/4, A 959.如图, 质量为m 的物体A 放置在质量为M 的物体B 上, B 与弹簧相连, 它们一起在光滑水平面上作简谐振动, 振动过程中A,B 之间无相对运动. 设弹簧的倔强系数为k.当物体离开平衡位置的位移为x 时, A,B 间的摩擦力的大小等于 ( ) A. 0 B. kx C. (m/M)kx D. [m/(M+m)]kx 9418. 在xy 平面内有一沿x 轴正方向传播的简谐横 波, 波速为1米/秒, 振幅为4厘米, 频率为2.5赫, 在t=0时刻, P 点位于其平衡位置上方最大位移处, 则距P 为0.2米的Q 点 ( ) A 在0.1秒时的位移是4厘米 图 1 图 2
高考物理机械振动与机械波专题讲解
高考物理机械振动与机 械波专题讲解 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT
专题六机械振动与机械波 一、大纲解读 振动在介质中的传播形成波，本专题涉及的Ⅱ级要求有三个：弹簧振子、简谐运动、简谐运动的振幅、周期和频率、简谐运动的位移—时间图象；单摆，在小振幅条件下单摆做简谱运动，周期公式；振动在介质中的传播——波、横波和纵波、横波的图像、波长、频率和波速的关系。它们是高考考查的重点，其中振动与波动的结合问题是高考出题的一个重要方向，单摆的问题经常结合实际的情景进行考查，有时也综合题出现，但往往比较简单，以考查周期公式为主。涉及的I级要求有五个，其中共振，波的叠加、干涉、衍射等问题都曾在高考中出现，复习中不能忽视。只要振动的能量转化、多普勒效应在高考中出现次数的相对较少是考查的冷门。 二、重点剖析 1.机械振动这一部分概念较多，考点较多，对图象要求层次较高，因而高考试题对本部分内容考查的特点是试题容量较大，综合性较强，一道题往往要考查力学的多个概念或者多个规律。因此，在复习本专题时，要注意概念的理解和记忆、要注意机械振动与牛顿定律、动量守恒定律、机械能守恒定律的综合应用。 要求掌握简谐运动的判断方法，知道简谐运动中各物理量的变化特点，知道简谐运动具有周期性，其运动周期由振动系统本身的性质决定，清楚简谐运动涉及到的物理量较多，且都与简谐运动物体相对平衡位置的位移x存在直接或间接关系，如果弄清了图6-1的关系，就很容易判断各物理量的变化情况。 2.理解和掌握机械波的特点：（1）在简谐波传播方向上，每一个质点都以它自己的平衡位置为中心做简谐运动；后一质点的振动总是落后于它前一质点的振动。
机械振动与机械波相结合的综合应用(教案)
机械振动与机械波相结合的综合应用 【教学目标】 1、通过对比简谐运动与简谐波，掌握简谐运动与简谐波的特征及描述方法。 2、知道简谐运动与简谐波相结合的综合题的题型，掌握解决此类问题的基本方法。【教学过程】 一、核心知识 1、研究对象：简谐运动、简谐波 2、简谐运动与简谐波的对比 学生活动：学生先讨论课前独立填写的学案中的下表中红色内容（2分钟），然后 学生活动：①学生先小组讨论学案上按要求完成的内容（每一类问题2分钟），然后展示要难点问题，提请全班讨论解决。②第三类题型讨论完后，总结合归纳解题基本方法。 老师活动：①老师对重点突破共同难点问题，突破方法是通过提前预设的PPT进行分析。②对学生归纳的解题方法进行提炼和深化。③强调解题规范。 1、已知波的传播和波上质点振动的部分信息，分析问题 【例1】（2016年全国Ⅲ卷，34（1））（5分）由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播。波源振动的频率为20 Hz，波速为16 m/s。已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为m、m，P、Q开始震动后，下列判断
正确的是_____。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分） A ．P 、Q 两质点运动的方向始终相同 B ．P 、Q 两质点运动的方向始终相反 C ．当S 恰好通过平衡位置时，P 、Q 两点也正好通过平衡位置 、 D ．当S 恰好通过平衡位置向上运动时，P 在波峰 E ．当S 恰好通过平衡位置向下运动时，Q 在波峰 【答案】BDE 【考点】波的图像，波长、频率和波速的关系 【解析】根据题意信息可得1s 0.05s 20 T ==，16m/s v =，故波长为0.8m vT λ==，找P 点关于S 点的对称点P '，根据对称性可知P '和P 的振动情况完全相同，P '、 Q 两点相距15.814.630.80.82x λλ???=-= ??? ，为半波长的整数倍，所以两点为反相点，故P '、Q 两点振动方向始终相反，即P 、Q 两点振动方向始终相反，A 错误B 正确； P 点距离S 点3194 x λ=，当S 恰好通过平衡位置向上振动时，P 点在波峰，同理Q 点距离S 点1184 x λ'=,当S 恰好通过平衡位置向下振动时，Q 点在波峰，DE 正确。 巩固练习：（2016年全国Ⅱ卷，34（2）））（10分）一列简谐横波在介质中沿x 轴正向传播，波长不小于10cm ．O 和A 是介质中平衡位置分别位于x =0和x=5cm 处的两个质点．t=0时开始观测，此时质点O 的位移为y =4cm ，质点A 处于波峰位置；1 s 3 t =时，质点O 第一次回到平衡位置，t=1s 时，质点A 第一次回到平衡位置．求: （ⅰ）简谐波的周期、波速和波长；（ⅱ）质点O 的位移随时间变化的关系式． 【答案】（i ）T =4s ，v =s ，λ=30cm （ii ）50.08sin(t )26y ππ=+或者10.08cos(t )23 y ππ=+ 【解析】（i ）t =0s 时，A 处质点位于波峰位置 t =1s 时，A 处质点第一次回到平衡位置可知 1s 4 T =，T =4s … 1s 3 t =时，O 第一次到平衡位置，t =1s 时，A 第一次到平衡位置 可知波从O 传到A 用时2s 3 ，传播距离x =5cm 故波速7.5cm /s x v t ==，波长λ=vT =30cm （ⅱ）设0sin(t )y A ω?=+，可知2rad/s 2T ππω== 又由t =0s 时，y =4cm ；1s 3t =，y =0，代入得A =8cm ，再结合题意得056 ?π= 故50.08sin(t )26y ππ=+或者10.08cos(t )23 y ππ=+ 2、已知两个时刻的波形图和部分信息，分析问题
历年机械振动机械波的高考题答案
（97）简谐横波某时刻的波形图线如图所示。由此图可知 （BD） （A）若质点a向下运动，则波是从左向右传播的 （B）若质点b向上运动，则波是从左向右传播的 （C）若波从右向左传播，则质点c向下运动 （D）若波从右向左传播，则质点d向上运动 （98全国）一简谐横波在x轴上传播，在某时刻的波形如图所示，已知此时质点F的运动方向向下，则（AB） （A）此波朝x轴负方向传播 （B）质点D此时向下运动 （C）质点B将比质点C先回到平衡位置 （D）质点E的振幅为零 （00全国）一列横波在ｔ＝０时刻的波形如图中实线所示，在ｔ＝１ｓ时刻的波形如图中虚线所示，由此可以判定此波的（AC） （Ａ）波长一定是４ｃｍ （Ｂ）周期一定是４ｓ （Ｃ）振幅一定是２ｃｍ （Ｄ）传播速度一定是１ｃｍ/ｓ （01晋津）图1所示为一列简谐横波在t＝20秒时的波形图， 图2是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是（B） A．v＝25cm/s，向左传播B．v＝50cm/s，向左传播 C．v＝25cm/s，向右传播D．v＝50cm/s，向右传播（01全国）如图所示，在平面xy内有一沿水平轴x正向传播的简谐横波，波速为3.0m/s，频率为2.5HZ ，振幅为。已知t=0时刻P 质点的位移为，速度沿y 轴正向。Q点在P点右方处，对于Q点的质元来说（BC） A．在t=0时，位移为y= B．在t=0时，速度沿y轴负方向。 C．在t=0.1s时，位移为y=D．在t=0.1s 时，速度沿y轴正方向。 （02广东）一列在竖直方向振动的简谐横波，波长为λ，沿正ｘ方向传播，某一时刻，在振动位移向上且大小等于振幅一半的各点中，任取相邻的两点Ｐ１、Ｐ２，已知Ｐ１的ｘ坐标小于Ｐ２的ｘ坐标．（AC） A ．若＜λ／2，则Ｐ１向下运动，Ｐ２向上运动 B ．若＜λ／2，则Ｐ１向上运动，Ｐ２向下运动 C ．若＞λ／2，则Ｐ１向上运动，Ｐ２向下运动 D ．若＞λ／2，则Ｐ１向下运动，Ｐ２向上运动 （02上海）如图所示，S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源，振幅为A，a、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上，且ab＝bc。某时刻a是两列波的波峰相遇点，c是两列波的波谷相遇点，则（CD） A．a处质点的位移始终为2A B．c处质点的位移始终为－2A C．b处质点的振幅为2A D．d处质点的振幅为2A （03全国）简谐机械波在给定的媒质中传播时，下列说法中正确的是（D） A．振幅越大，则波传播的速度越快 B．振幅越大，则波传播的速度越慢 C．在一个周期内，振动质元走过的路程等于一个波长 D．振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短
机械振动和机械波·机械波·教案
机械振动和机械波·机械波·教案 一、教学目标 1．在物理知识方面的要求： (1)明确机械波的产生条件； (2)掌握机械波的形成过程及波动传播过程的特征； (3)了解机械波的种类极其传播特征； (4)掌握描述机械波的物理量(包括波长、频率、波速)。 2．要重视观察演示实验，对波的产生条件及形成过程有全面的理解，同时要求学生仔细分析课本的插图。 3．在教学过程中教与学双方要重视引导和自觉培养正确的思想方法。 二、重点、难点分析 1．重点是机械波的形成过程及描述； 2．难点是机械波的形成过程及描述。 三、教具 1．演示绳波的形成的长绳； 2．横波、纵波演示仪； 3．描述波的形成过程的挂图。 四、主要教学过程 (一)引入新课
我们学习过的机械振动是描述单个质点的运动形式，这一节课我们来学习由大量质点构成的弹性媒质的整体的一种运动形式——机械波。 (二)教学过程设计 1．机械波的产生条件 例子——水波：向平静的水面投一小石子或用小树枝不断地点水，会看到水面上一圈圈起伏不平的波纹逐渐向四周传播出去，形成水波。 演示——绳波：用手握住绳子的一端上下抖动，就会看到凸凹相间的波向绳的另一端传播出去，形成绳波。 以上两种波都可以叫做机械波。 (1)机械波的概念：机械振动在介质中的传播就形成机械波 (2)机械波的产生条件：振源和介质。 振源——产生机械振动的物质，如在绳波中的手的不停抖动就是振源。 介质——传播振动的媒质，如绳子、水。 2．机械波的形成过程 (1)介质模型：把介质看成由无数个质点弹性连接而成，可以想象为(图1所示) (2)机械波的形成过程： 由于相邻质点的力的作用，当介质中某一质点发生振动时，就会带动周围的质点振动起来，从而使振动向远处传播。例如：
高考物理力学知识点之机械振动与机械波经典测试题
高考物理力学知识点之机械振动与机械波经典测试题 一、选择题 1．一弹簧振子做简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图所示，由图可知：（） A．质点的振动频率是4Hz B．t=2s时，质点的加速度最大 C．质点的振幅为5cm D．t=3s时，质点所受合力为正向最大 2．如图所示，从入口S处送入某一频率的声音。通过左右两条管道路径SAT和SBT，声音传到了出口T处，并可以从T处监听声音。右侧的B管可以拉出或推入以改变B管的长度，开始时左右两侧管道关于S、T对称，从S处送入某一频率的声音后，将B管逐渐拉出，当拉出的长度为l时，第一次听到最弱的声音。设声速为v，则该声音的频率（） A．B．C．D． 3．做简谐运动的物体，下列说法正确的是 A．当它每次经过同一位置时，位移可能不同 B．当它每次经过同一位置时，速度可能不同 C．在一次全振动中通过的路程不一定为振幅的四倍 D．在四分之一周期内通过的路程一定为一倍的振幅 4．如图所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在M、N两点之间做简谐运动．下列判断正确的是（） A．振子从O向N运动的过程中位移不断减小 B．振子从O向N运动的过程中回复力不断减小 C．振子经过O时动能最大
D．振子经过O时加速度最大 5．下列说法正确的是（） A．物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的物体振幅越大 B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应 C．两列波发生干涉，振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大 D．遥控器发出的红外线波长比医院“CT”中的X射线波长短 6．如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15 m。当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是（） A．0.60 m B．0.20 m C．0.15 m D．0.10 m 7．如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t1＝0时的波形图。经过t2＝0.1s，Q点振动状态传到P点，则（） A．这列波的波速为40cm/s B．t2时刻Q点加速度沿y轴的正方向 C．t2时刻P点正在平衡位置且向y轴的负方向运动 D．t2时刻Q点正在波谷位置，速度沿y轴的正方向 8．若单摆的摆长不变，摆球的质量由20g增加为40g，摆球离开平衡位置的最大角度由4°减为2°，则单摆振动的( ) A．频率不变，振幅不变 B．频率不变，振幅改变 C．频率改变，振幅不变 D．频率改变，振幅改变 t=时刻的波形图，虚线为9．如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为0 T>，则：（） 0.6s t=时的波形图，波的周期0.6s A．波的周期为2.4s
2018年机械振动和机械波专题复习
知识点一：振动图像（物理意义、质点振动方向）与波形图（物理意义、传播方向与振动方向），回复力、位移、速度、加速度等分析 1.悬挂在竖直方向上的弹簧振子,周期为2 s,从最低点的位置向上运动时开始计时,它的振动图像如图所示,由图 可知?( ) A.t=1.25 s 时振子的加速度为正,速度为正 B.t=1.7 s 时振子的加速度为负,速度为负 C.t=1.0 s 时振子的速度为零,加速度为负的最大值 D.t=1.5 s 时振子的速度为零,加速度为负的最大值 2.如图甲所示,一弹簧振子在A 、B 间做简谐运动,O 为平衡位置,如图乙是振子做简谐运动时的位移-时间图像,则 关于振子的加速度随时间的变化规律,下列四个图像(选项)中正确的是?( ) 3.如图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以O 点为平衡位置，在a 、 b 两点之间做简谐运动，其振动图象如图乙所示。由振动图象可以得知 A ．振子的振动周期等于t 1 B ．在t =0时刻，振子的位置在a 点 C ．在t =t 1时刻，振子的速度为零 D ．从t 1到t 2，振子正从O 点向b 点运动 4．一简谐机械波沿x 轴正方向传播，周期为T ，波长为λ。若在 振动图像如右图所示，则该波在t=T /2时刻的波形曲线为（ 5.一列横波沿x 轴正向传播，a 、b 、c 、d 为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图1 所示，此后，若经过3/4周期开始计时，则图2描述的是 A.a 处质点的振动图象 B.b 处质点的振动图象 C.c 处质点的振动图象 D.d 处质点的振动图象 A y
6．如图所示，甲图为一列简谐横波在t=0.2s 时刻的波动图象，乙图为这列波上质点P 的振动图象，则该波 A ．沿x 轴负方传播，波速为0.8m/s B ．沿x 轴正方传播，波速为0.8m/s C ．沿x 轴负方传播，波速为5m/s D ．沿x 轴正方传播，波速为5m/s 7.如图所示是一列沿x 轴传播的简谐横波在某时刻的波形图。已知a 质点的运动状态总是滞后于b 质点0.5s ，质点b 和质点c 之间的距离是5cm 。下列说法中正确的是 A ．此列波沿x 轴正方向传播 B ．此列波的频率为2Hz C ．此列波的波长为10cm D ．此列波的传播速度为5cm/s 8.一列向右传播的简谐横波在某一时刻的波形如图所示，该时刻，两个质量相同的质点P 、Q 到平衡位置的距离相等。关于P 、Q 两个质点，以下说法正确的是（ ） A ．P 较Q 先回到平衡位置 B ．再经 4 1 周期，两个质点到平衡位置的距离相等 C ．两个质点在任意时刻的动量相同 D ．两个质点在任意时刻的加速度相同 9．在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波。一质点由平衡位置竖直向上运动，经0.1 s 到达最大位移处．在 这段时间内波传播了0.5 m 。则这列波（ ） A ．周期是0.2 s B ．波长是0.5 m C ．波速是2 m/s D ．经1.6 s 传播了8 m 10.如图所示，两列简谐横波分别沿x 轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=-0.2m 和x=1.2m 处，两列波的速度大小均为v=0.4m/s ，两波源的振幅均为A=2cm 。图示为t=0时刻两列波的图象（传播方向如图所示），该时刻平衡位置位于x=0.2m 和x=0.8m 的P 、Q 两质点刚开始振动，质点M 的平衡位置处于x=0.5m 处。关于各质点运动情况的判断正确的是（ ） A. t=0时刻质点P 、Q 均沿y 轴正方向运动 B. t=1s 时刻，质点M 的位移为－4cm C. t=1s 时刻，质点M 的位移为＋4cm D. t=0.75s 时刻，质点P 、Q 都运动到x=0.5m x /10-1 m y /cm -2 2 4 6 8 10 12 v 2 -2 v P Q M /m t /s