高中物理教案学案

高中物理教案学案第七章机械振动和机械波一、本章高考要求：⑴简谐运动（Ⅰ）⑵简谐运动的振幅、周期和频率（Ⅰ）=3\*GB2⑶简谐运动的振动图象（Ⅰ）⑷单摆．单摆周期公式（Ⅰ）⑸自由振动和受迫振动．共振（Ⅰ）⑹机械波．横波和纵波（Ⅰ）⑺横波的图象（Ⅱ）⑻波长、频率和波速的关系（Ⅱ）⑼波的叠加（Ⅰ）⑽波的干涉和衍射现象（Ⅰ）⑾超声波及其应用（Ⅰ）机械振动和机械波机械振动A、T、f机械波λ机械振动和机械波机械振动A、T、f机械波λ、f、V简谐运动受力特征F=-kx机械能守恒典型模型弹簧振子单摆单摆阻尼振动受迫振动共振f驱=f固简谐运动的图象波的叠加干涉衍射简谐波的图象由一种图象可推出另一图象二、本章知识网络三、高考热点：本章知识是历年高考的必考内容，其中命题频率最高的知识点是波的图象，频率、波长、波速的关系，其次是单摆周期。题型虽多以选择题、填空题等形式出现，但试题信息容量大，综合性强，一道题往往考查多个概念和规律，而振动图象和波的图象问题是教学的难点，高考命题时又特别注重考查对振动、波动的理解能力、推理能力和空间想象能力，所以在复习中应予以重视，同时也要注意解决生产、生活中的一些振动和波动的实际问题。四、高考真题选辑：1、（20XX年理综卷）简谐机械波在给定的媒质中传播时，下列说法中正确的是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（D）2．（1995年全国卷）一弹簧振子作简谐振动,周期为TA.若t时刻和(t+△t)时刻振子运动位移的大小相等、方向相同,则△t一定等于T的整数倍

B.若t时刻和(t+△t)时刻振子运动速度的大小相等、方向相反

C.若△t=T，则在t时刻和(t+△t)时刻振子运动加速度一定相等

D.若△t=T/2，则在t时刻和(t+△t)时刻弹簧的长度一定相等（C）3．(1994年全国卷)图(a)是演示简谐振动图象的装置。当盛沙漏斗下面的薄木板N被匀速地拉出时，摆动着的漏斗中漏出的沙在板上N1N1ONO（b）（a）ON2O1随时间变化的关系,板上的直线OO1代表时间轴。图(b)是两个摆中的沙在各自木板上形成的曲线，若板N1和板N2拉动的速度v1和v2的关系为v2=2v1，则板N1、N2上曲线所代表的振动的周期T1和T2的关系为

A．T2=T1B．T2=2T1C．T2=4T1D．T2=T1/4

（D）4．（2000年全国卷）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波长一定是4cm周期一定是4s振幅一定是2cm传播速度一定是1cm/s（A、C）.S1.S2．．．ａｂｃ.S1.S2．．．ａｂｃ振动情况完全相同的两个机械波的波源，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a处质点的位移始终为2Ac处质点的位移始终为-2Ab处质点的振幅为2Ac处质点的振幅为2A（C、D）6．（20XX年上海卷）细绳的一端在外力作用下从t=0时刻开始做简谐振动，激发出一列简谐横波。在细绳上选取15个点，图1为t=0时刻各点所处的位置，图2为t=T/4时刻的波形图（T为波的周期）。在图3中画出t=3T/4时刻的波形图。答案五、本章课时安排：本章安排4课时。第一课时简谐运动弹簧振子单摆知识回顾1．一个做简谐运动的质点，它的振幅是4cm，频率是2.5Hz。该质点从平衡位置开始经过0.5s后，位移的大小和所通过的路程分别为

A.4cm，10cmB.4cm，20cm

C.0，24cmD.100cm，100cm（B）2．对单摆在竖直面内的振动,下面说法中正确的是A．摆球所受向心力处处相同B．摆球的回复力是它所受的合力C．摆球经过平衡位置时所受回复力为零D．摆球经过平衡位置时所受合外力为零（C）3．图中的双线摆，绳的质量可以不计，当摆球垂直线面做简谐运动时，其周期为多少？M（）M4．轻质弹簧上端固定在天花板上，下端悬挂物体M，弹簧的劲度系数为K，现将物体从平衡位置向下拉开一段距离后释放，试证明物体的运动是简谐振动。（证明略）典型例题例题1、当弹簧振子从正向最大位移向负向最大位移运动时，经过与平衡位置对称的两个位置时，下列说法正确的是A．加速度相同动能相同 B．动能相同动量相同C．回复力相同动量相同 D．加速度相同，速度相同NpNpM例题2、有一摆长为L的单摆，悬点正下方某处有一小钉，当摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部将被小钉挡住，使摆长发生变化。现使摆球做小幅度摆动，摆球从右边最高点M至左边最高点N运动过程的闪光照片，如图所示（悬点和小钉为被摄入）。P为摆动中的最低点，已知每相邻两次闪光的时间间隔相等，由此可知，小钉与悬点的距离为A．L/4B.L/2C.3L/4D.无法确定θmqE解析：选C。设闪光照片闪光时间为△t，小球从M到P的时间为t右=4△t，从P到N的时间为t左=2△t，所以周期T右=2T左，据周期公式得摆长L右=4L左，L左=LθmqE例题3、一质量为m，带电量为q的小球，用绝缘细线悬挂于O点，摆长为l，在水平匀强电场中静止时绝缘细向与竖直方向夹角为θ，如图所示，现让小球在竖直平面内偏离静止位置一个很小的角，则其振动周期为多大。(重力加速为g)解析：答案为2π。单摆的周期T=2π，但要注意其中的g并不是任何情况下都相同，这种情况下小球的平衡位置不在竖直的最低点，可把重力G和电场力F的合力等效为一个新的重力G’=G/cosθ=mg/cosθ，所以本题只要把单摆的重力加速度等效为g’=g/cosθ即可。例题4、如图所示，质量为M的橡皮泥从一定高度自由下落，落到正下方被轻弹簧支起的木板上，并粘在木板上和木板一起作简谐振动，木板质量为m，轻弹簧劲度系数为k，相碰后弹簧又被向下压缩了长度a，弹簧振子做简谐振动的周期为T=2π，其中m振子是振子的质量，则mA.系统的振幅为mB.系统的振幅大于C.木板下压a距离的时间为D.木板下压a距离的时间小于解析：选B、D。竖直放置的弹簧振子的振动仍为简谐运动，其振动周期为T=2π，m为振子质量，k为弹簧的劲度系数，只是平衡位置在弹簧弹力和振子重力相平衡的位置上，振子运动时上下离平衡位置的最大距离是相等的，但此题须注意橡皮泥落在木板上后，除振子质量增大周期增大外，其振动的平衡位置也会向下移动，同时也要考虑木板的原位置也不是振动的最高点，因为橡皮泥落入木板后，它们就有了速度，接着先向平衡位置作加速运动，再向下作减速运动到最低点。BOA例题5、如图所示，OA为一单摆，B是穿在一根较长细线上的小球，让OA偏离竖直方向一很小的角度，在放手让A球向下摆动的同时，另一小球B从与O点等高处由静止开始下落，A球第一次摆到最低点时两球恰好相遇，求B球下落时受到的细线的阻力大小与B球重力大小之比。（取g=10m/s2，πBOA解析：甲、乙相碰须经时间t==2π乙球做匀加速直线运动l=at2对乙球运用牛顿第二定律G-f=ma由以上三式求解得f/G=1：5例题6、北京和南京的重力加速度分别是9.801m/s2和9.795m/s2，把在北京走时准确的摆钟拿到南京，它是快了还是慢了？一昼夜差多少？怎样调整？解：对同样结构的摆钟，钟摆振动次数之比等于指针指示的时间之比，在北京准确的钟一昼夜振动的次数为86400/T北，指示86400s，由于g南〈g北，T南〉T北，到南京摆钟变慢了，一昼夜振动的次数为86400/T南，指示为（86400-△t）s由解得△t=26.46s为了调整，只要把摆钟在南京的周期调节到与北京的一样即2π2π解得l南=0.9994l北跟踪反馈关于简谐运动的下列说法正确的是位移减小时，加速度增大，速度增大位移方向总是与加速度的方向相反而与速度方向一致物体的运动方向背向平衡位置时，速度方向与位移方向相同速度减小时，加速度可能减小，也可能增大（C）2．弹簧振子作简谐振动，先后以相同的动量依次通过A、B两点，历时1秒，质点通过B点后再经过1秒又第二次通过B点，在这2秒内质点通过的总路程为12cm，则质点的振动周期和振幅分别为A．3s12cmB．4s6cmC．4s9cm D．2s8cm（B）3．已知在单摆a完成10次全振动的时间内，单摆b完成了6次全振动，两摆长之差为1.6m，则两单摆摆长La与Lb分别是La=2.5mLb=0.9mB．La=0.9mLb=2.5mLa=2.4mLb=4.0mD．La=4.0mLb=2.4m（B）4．单摆的摆球做简谐振动，经过平衡位置时正好遇到空中飘落下的的速度可忽略的雨滴，雨滴附着在摆球表面，则摆球在振动中的有关物理量的变化情况是A．最大速度不变，振幅不变，周期不变B．最大速度变小，振幅变小，周期变小C．最大速度变大，振幅变大，周期不变D．最大速度变小，振幅变小，周期不变（D）5．时时刻状态物理量0T/4T/23T/4T甲零正向最大零负向最大零乙零负向最大零正向最大零丙正向最大零负向最大零正向最大丁负向最大零正向最大零负向最大如果表中给出的是作简谐振动的物体的位移x或速度v与时刻的对应关系,T是振动周期,则下列选项中正确的是若甲表示位移x,则丙表示相应的速度v若丁表示位移x,则甲表示相应的速度v若丙表示位移x,则甲表示相应的速度v若乙表示位移x,则丙表示相应的速度v（A、B）AB6．图中两单摆摆长相同，平衡时两摆球刚好接触．现将摆球A在两摆线所在平面内向左拉开一小角度后释放，碰撞后，两摆球分开各自做简谐运动．以mA、mB分别表示摆球A、BABA．如果mA＞mB，下一次碰撞将发生在平衡位置右侧B．如果mA＜mB，下一次碰撞将发生在平衡位置左侧C．无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置右侧D．无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置左侧（C、D）ABCOh7．如图所示，一轻质弹簧与质量为m的物体组成弹簧振子，物体在AB两点间做简谐振动，O点为平衡位置OC=h。已知，振子的振动周期为ABCOhA.重力做功为2mghB.重力的冲量为mgC.回复力做功为零D.回复力的冲量为零（ABC）8．如图所示，一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆M与N，它们只能在图示平面内摆动，某一瞬时出现图示情景，由此可知车厢的运动及两单摆相对车厢运动的可能情况是MNMN车厢做匀速直线运动，M在摆动，N也在摆动车厢做匀速直线运动，M静止，N在摆动车厢做匀加速直线运动，M静止，N也静止（A、B）9．有一天体半径为地球半径的两倍，平均密度与地球相同，在地球表面走时准确的摆钟移到该天体的表面，秒针走一圈的实际时间为A．1/2minB．minC．minD．2min（B）QAPkk10．某同学设计了一个测物体质量的装置，如图所示，其中P是光滑的水平面，k是弹簧的劲度系数，A是质量为M的带夹子的标准质量金属块，Q是待测质量的物体。已知该装置的弹簧振子做简谐振动的周期为T=2π，其中m是振子的质量，K是与弹簧劲度系数有关的常数，当只有A物体振动时，测得其振动周期为T1QAPkk（答案完全失重时仍能测物体的质量）L/42L/421L（答案）12．一皮带传动装置如图所示，皮带的速度v足够大。一根质量不计的、劲度系数为k的弹簧一端固定，另一端连接一个质量为m的滑块，已知滑块与皮带间的动摩擦因数为μ，当滑块放到皮带上时，弹簧的轴线恰好水平，若滑块放到皮带上的瞬间，滑块的速度为零，且弹簧正好处于自由长度，则当弹簧第一次伸长到最长时，滑块与皮带间所产生的热量是多少？（已知弹簧振子做简谐振动的周期为T=2π）固定板V[答案μmg（vπ）]固定板V13．用单摆测重力加速度的实验中，某同学测完了5次不同摆长的振动周期，数据如下：（1）在图中的坐标纸上以L为纵坐标，T2为横坐标，把表中数据所对应的点用“×”表出，并作出L—T2图象。摆长L（m）0.5000.8000.9001.0001.200周期T（s）1.421.791.902.002.20T2（s2）2.023.023.614.004.84（2）利用图象求出重力加速度g的值（保留两位有效数字）g=_______m/s2.第二课时振动图象振动能量受迫振动知识回顾：1．当弹簧振子从正向最大位移向负向最大位移运动时，经过与平衡位置对称的两个位置时，下列说法正确的是A．加速度相同动能相同B．动能相同动量相同C．回复力相同机械能相同D．加速度相同速度相同（B）2．如图为一质点的振动图象，则从计时开始t/sx/mt/sx/m42013经过3s，该质点也到达位移最大处经过1s，该质点达到正向最大加速度过1s，该质点达到速度最大（A、B）3．若单摆的摆长不变，摆球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时的速度减小为原来的1/2，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，振幅改变D．频率改变，振幅不变（B）4．任何物体都有一定的固有频率，如果把人作为一个整体来看，在水平方向的固有频率约为3∽6Hz，竖直方向的固有频率约为4∽8Hz，拖拉机、风镐、铆钉机等在操作工在工作时将做振动，这时若操作工的振动频率跟振源的频率就会对操作工的健康造成伤害。为了保障操作工的安全和健康，有关部门作出规定：用手操作的各类振动机械的频率必须大于20Hz，这是为了防止造成的危害。（受迫相等共振）t-2-4t-2-4x/cm42t1t2t3t4t5t6T/2TO例题1、如图是一水平弹簧振子做简谐运动的振动图像(x-t图),由图可推断,振动系统A．在t1和t3时刻具有相等的动能和相同的动量B．在t3和t4时刻具有相等的势能和相同的动量C．在t4和t6时刻具有相同的位移和速度D．在t1和t6时刻具有相同的速度和加速度解析：选B.t1和t3时刻振子的位移相等，其速度大小也相等，但方向相反，所以这两个时刻振子动能相同，动量不相同，t4和t6时刻情况相同；在t3和t4时刻振子位移大小相等，但方向相反，这两个时刻振子速度大小、方向都相同，动能、动量也相同，弹簧的形变量相等，所以弹簧的势能相等；t1和t6两时刻速度相同，但加速度相反。例题2、把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这样就做成了一个共振筛。筛子在做自由振动时，完成10次全振动用时15s，在某电压下，电动偏心轮转速是36r/min。已知增大电压可以使偏心轮转速提高；增加筛子质量，可以增大筛子的固有周期，那么要使筛子的振幅增大，下列哪些做法是正确的A．提高输入电压B．降低输入电压C．增加筛子的质量D．减少筛子的质量解析：选A、C。筛子在做自由振动的固有周期是1.5s，驱动力的周期为1.67s，那么要使筛子的振幅增大，就要使振动的固有周期等于驱动力的周期，因此可以增大自由振动的固有周期或减小驱动力的周期，根据题意可判定正确的做法是增加筛子的质量或提高输入电压。例题3、作简谐运动的弹簧振子，其质量为m，最大速度为v，则下列说法中正确的是A.从某时刻算起，在半个周期的时间内，弹力做功一定为零B.从某时刻算起，在半个周期的时间内，弹力做的功可能是零到mv2/2之间的某一个值C.从某时刻算起，在半个周期的时间内，弹力的冲量一定为零D.从某时刻算起，在半个周期的时间内，弹力的冲量可能是零到2mv之间的某一个值解析：选A、D.由简谐运动的振动图象知，从某时刻算起经过半个周期，振子位移大小相等，方向相反，其速度也是大小相等，方向相反，而速度最小为零，最大为v，根据动能定理，弹力做功等于振子动能的变化，在半个周期的时间内振子动能不变，弹力做功等于零；根据动量定理，弹力的冲量等于振子动量的变化，动量的变化最小为零，最大为2mv。ABAB振子的最大加速度B．振子的最大速度C．振子的振幅D．振动系统总能量FCFCOBA例题5、如图，一块涂有炭黑的玻璃板，质量为2kg，在拉力F的作用下，由静止开始竖直向上运动，一个装有水平振针的振动频率为5Hz的固定电动音叉在玻璃板上画出了图示曲线，量得OA=1cm,OB=4cm,OC=9cm。求外力F的大小（g=10m/s2不计阻力）解析：根据振动的等时性，OA、AB、BC三阶段的时间相等，tOA=tAB=tBC=T/2=0.1s，由AB-OA=BC-AB知玻璃板做匀加速直线运动AB-OA=at2再由F-mg=ma解得F=24N跟踪反馈1．如图所示是一质点的简谐运动的振动图象，在t1和t2两个时刻，质点的t/sx/mt/sx/m10t2t1-100位移相同速度相同回复力相同(C)2．下列说法正确的是A．受迫振动不可能是自由振动 B．受迫振动可能是简谐振动C．简谐振动不可能是受迫振动 D．物体共振时必作受迫振动x/cm1x/cm10243t/s3．一质点沿x轴做简谐运动，其振动图象如图所示，在1.5S～2S的时间内，其速度v、加速度a的大小的变化情况是：A．v变大，a变大B．v变小，a变小C．v变大，a变小D．v变小，a变大（D）xOAtxOAtxOBtxOCtxODtt/sx/cmt/sx/cm50乙10-5-10甲5．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．两弹簧振子所受的回复力最大值之比为F甲：F乙=2：1C．振子甲速度为零时，振子乙速度最大D．振子的振动频率之比为f甲：f乙=1：2t/st/s2.01.41.91.51.82.12.42.000.81.71.20.41.61.6F/N6．将一电动传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示.t=0.2s时摆球正经过最低点t=1.1s时摆球正经过最低点摆球摆动过程中机械能变小摆球摆动的周期是T=1.4sA．①③ B.②③ C.③④ D.②④（A）x/cm40213t/s12x/cm40213t/s34ax/cm40213t/s12x/cm40213t/s34abdc2345-1-2-31-5-40A．若规定状态a时t=0，则图象为①B．若规定状态b时t=0，则图象为②C．若规定状态c时t=0，则图象为③D．若规定状态d时t=0，则图象为④（A、D）Mm8．弹簧振子的质量为M，弹簧劲度系数为k，在振子上面放一质量为m的木块，使振子和木块一起在光滑水平面上做简谐振动。如图所示，木块的回复力F是振子对木块的静摩擦力提供的，若F=—MmfOANA.m/MB.m/（fOANC.（M+m）/MD.M/m（B）9．如图所示是某物体的共振曲线，若是悬挂于天花板上的单摆的共振线，则其摆长为多大？（设g为已知）[L=g/（4π2N2）]B10．如图所示的装置中，不转动手柄时，将小球B稍稍拉下释放后，球上下振动，测得30次全振动的时间为15S，若让手柄以30r/min匀速转动，求B⑴稳定后B球的振动周期？⑵要使B球的振幅最大，求手柄的转速？（2s120r/min）KMm11．如图所示，质量为M的托盘内放有质量为KMm（g2mg）AOPQB12．如图所示，放在光滑水平面上的弹簧振子，由A、B两物体粘合组成，且mAOPQB（E/4E）m3m1L1L2m2x/sOy/cm13．如图所示，m1、m2、m3为质量相等的三个弹性小球，m1、m2分别悬挂在L1=1m，L2=1/4m的细线上，它们刚好跟光滑水平面接触而不互相挤压，m1、m2相距10cm，m3从m1和m2的连线中点处以v=5cm/s的速度向右运动，则mm3m1L1L2m2x/sOy/cm（答案略）第三课时机械波波的图象知识回顾1．每秒做100次全振动的波源产生的波,以10m/s的速度传播,其波长为A.0.1mB.1mC.10mD.100m（A）2．一列波在不同介质中传播，保持不变的物理量是A.波长B.波速C.频率D.振幅（C）3．以下说法中，①有机械振动必有机械波②机械振动在介质中传播形成机械波③纵波在介质中传播时，介质本身能够随波传开去④横波在介质中传播时，振动质点不发生迁移其中正确的有A．①③ B．②④ C．①④ D．②③（B）4．如图所示为简谐横波在某一时刻的波形图线，已知波的传播速度为2m/s，质点a的运动方向如图，则下列说法中正确的是波沿x的负方向传播质点d再经过0.5s第一次到达波峰该时刻质点a的速度大于质点b的速度该时刻质点e运动的加速度为零（A、B）典型例题例题1.关于机械波的概念，下列说法正确的是相隔一个周期的两时刻，简谐波的图象相同质点振动的方向总是垂直于波传播的方向任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等且速度相同解析：选A。经过一个周期，各振动质点又回到原位置，所以波的图象相同；对于纵波质点振动的方向不是垂直于波传播的方向，而是与波传播的方向在一条直线上；波向前传播时质点在平衡位置处振动并不向前传播；相距半个波长的两质点振动速度方向总相反。例题2.某时刻在波的传播方向上相距s的P、Q两点之间只有一个波峰的四种可能情况如图所示，设各情况的波速均为v，传播方向均向右，那么，自该时刻起，P点最先出现波谷的情况是解析：选B。λA=2sλB=λC=sλD=2s/3由T=λ/v知TA=2s/vTB=TC=s/vTD=2s/3vP点出现波谷的时间分别是tA=TA/4=s/2vtB=TB/4=s/4vtC=3TC/4=3s/4vtD=3TD/4=s/2v比较结果tB最小。abV例题3.如图所示，a、b是水平绳上的两点，相距42cmabVA.168cm

B.184cmC.56cm

D.24cmabV解析：选C、D。题中给出，每当a点经过平衡位置向上运动时，b点正好到达上方最大位移处，如右图所示，则ab间距离为或或……，如图4所示，写出通式Sab=，(k=0,1,2……)，由此可得到波长的可能值λ=Sab/（k+）=42/（k+），当k=0时，42=，λ=56厘米，此为波长最大值，k=1时，λ=24厘米，故本题选项C、D都正确。abV点评：由质点振动的周期性和波速、波长、频率的关系v=lf，将导致求解波的问题中，波速、波长、频率（周期）的多解问题，本题是在已知波传播方向的情况下讨论波长的多解问题，若不知传播方向，还要讨论波沿反方向传播时波长的可能值，将两个方向传播时，波长的可能值含在一起才是完整的，否则将漏解。例题4.一列简谐横波沿直线传播，位于直线相距2m的A、B两点的振动图象如图所示，已知这列波的波长大于1m，则这列波的波长λ为多大，波速v为多大？解析：由A、B两点的的振动图象可看出A、B两点每时刻的振动位移大小总相等，方向总相反，说明A、B两点相距或1或2……写出通式（k+）λ=2m得λ=m(k=0,1,2……)，再考虑波长大于1m，可求得λ为4m或m，波速v=λ/T=4m/s或m/s123456QOPX/cmy例题5.123456QOPX/cmy解析：由于波沿x轴正方向传播，媒质中前质点带动后面质点振动，质点P将在T/4后到达零位置质点现在的位置，所以质点P运动方向向下，经过3T/4将出现在第一次波峰处，故P质点第三次到达波峰经历时间为(2+)T=1.1S，所以T=0.4S，波速v=l/T=2/0.4=5m/s，由图可知此时位置1的质点在波峰，它要传到位置6的Q质点所经历的时间t=S/v=1S，所以经过1S质点Q第一次到达波峰。跟踪反馈1．关于机械波和机械振动的关系，下列说法中正确的是A.有机械振动就有机械波B.有机械波就一定有机械振动C.机械波中各质点的振动频率相同D.机械波在传播过程中介质中的各质点是同时开始振动的（B、C）2．一列波沿直线传播，在某一时刻的波形图如图所示，质点A的位置与坐标原点相距0.5m，此时质点A沿y轴正方向运动，再经过0.02s将第一次达到最大位移，由此可见A．这列波波长是2mB．这列波频率是50HzC．这列波波速是25m/sD．这列波的传播方向是沿x轴的负方向（A、C、D）3．一列简谐波在x轴上传播，在某时刻波形图xDxDyABCEOA.此波沿x轴正方向传播B.质点C此时向下运动C.质点A将比质点B先回到平衡位置D.质点D的振幅为零（B）4．图4，沿波的传播方向上有间距均为1m的六个质点a、b、c、d、e、f，均静止在各自的平衡位置，一列横波以1m/s的速度水平向右传播，t=0时到达质点a，质点a开始由平衡位置向上运动，t=1s时，质点a第1次到达最高点，则在4s＜t＜5s这段时间内下列说法中错误的是acacbedf质点a的速度逐渐增大质点d向下运动质点f保持静止（B）5．如下图甲所示为一列简谐横波在t=20s时的波形图，图乙是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是A．，向左传播 B．，向右传播C．，向左传播 D．，向右传播t/s3y/cmt/s3y/cm050.2-0.2214乙x/my/cm0P0.2-0.221甲ABABSCD相等，CD的距离为SC的2倍，下面的说法中正确的是若B点的位移与S点的位移始终相同，则A点的位移一定与S点的位移始终相同B．若B点的位移与S点的位移始终相反，则A点的位移一定与S点的位移始终相反C．若C点的位移与S点的位移始终相同，则D点的位移一定与C点的位移始终相同D．若C点的位移与S点的位移始终相反，则D点的位移一定与C点的位移始终相同（ACD）7．一列横波沿x轴传播，到达坐标原点时的波形如图。当此波到达P点时，处于O点处的质点所通过的路程和该时刻的位移是A.40.5cm，1cmB.40.5cm，-1cm

C.81cm，1cmD.81cm，-1cm（D）8．一列简谐横波沿直线传播的速度是2m/s，在传播方向上有A、B两点，从波刚好传到某质点时开始计时，已知5s内A点完成了6次全振动，B点完成了10次全振动，则此波向什么方向传播？波长为多少？A、B两点间的距离为多大？（B→A，1m，4m）9．一列沿x轴正方向传播的简谐波，在x1=10cm和x2=110cm处的两质点的振动图线如图8所示，则质点振动的周期为多少？这列简谐波的波长为多大？（4scm）10．简谐波沿x轴传播，波速为50m/s.t=0时的波形如图，M处的质点此时正经过平衡位置沿y轴正方向运动.画出t=0.5s时的波形图.答案11.在x轴上传播的简谐波在t1=0和t2=2s时的波形图如图所示.若已知波的传播方向是-x方向.周期T>2s，则此波的周期为多少？若波沿x轴正方向传播，周期T>2s，则周期T为多少？（8/3s，8s）y/cm0.12y/cm0.120.24x/mOP（1）经过多少时间P质点第1次到达波谷？（2）经过多少时间P点第二次到达波峰？（1.3s1.9s）第四课题波动图象的应用波的特有现象声波知识回顾1．下列关于两列波相遇时叠加的说法，不正确的是A．相遇后振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强B．相遇后，两列波各自的波形和传播方向与相遇前完全相同C．在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起的位置的矢量和D．几个人在同一房间说话，相互都听得清楚，说明波在相遇时互不干扰（A）2．声音在空气中的传播速度为340m/s,在水中的传播速度为1450m/s,一列在空气中的波长为0.5m的声波，当它传入水中后的波长应为多少？（2.1m）3．甲乙两船停在湖面上，相距24m,有一列水波在湖面上传播，每分钟上下振荡15次，甲船位于波峰时，乙船恰好位于波谷，它们中间只有一个波峰，此水波的波长为多大？波速为多大？（16m4m/s）4．由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象叫做。火车进站时站台上的人听到汽笛声的音调越来越高，说明声波源靠近时，声波频率会。据此根据遥远天体发出的光波的频率变化可以判断天体相对于地球的。（多普勃效应、变大、运动情况）典型例题oaxyb例题1：如图所示为oaxybA.两声波传播波速关系vb>vaB.两声波传播波速关系vb=vaC.两声波的频率关系fb>faD.两声波的频率关系fb=fa解析：选B、C。机械波在介质中的传播速度与介质有关，而与波长、频率无关；由图象可看出两波波长λa>λb，再由v=λf知两波频率fa<fb。P①②例题2：一波源在绳的左端发出半个波①，频率为f1，振幅为A1；同时另一波源在绳的右端发出半个波②，频率为f2，振幅为A2；P①②A.两列波同时到达P点B.两列波相遇是，P点振幅可达A1+A2C.两列波相遇后，各自仍保持原来的波形独立传播D．两列波相遇后，绳上的波峰可达A1+A2的点只有一点，此点在P点的左端解析：选A、C、D，因两列波在同一介质（绳）中传播，所以波速相同，波的前沿到P点的距离相等，由图可知λ1>λ2,说明它们的波峰离P点的距离不等，波虽同时到达P点，但波峰不会同时到达P点，所以P点振幅不能达A1+A2，两列波波峰同时传到的点应在P点的左侧。例题3：如图1所示，一列沿x轴正方向传播的机械横波在某一时刻的图象，从图中可看出这列横波的振幅是多少米？波长是多少米？P点处的质点在此时刻的运动方向如何。-0.04ｙ／ｍ-0.04ｙ／ｍＯｘ／ｍＰ0.041234v图甲图乙ｘ／ｍＰＰ’ｙ／ｍＡＯv解析：从波的图象(图甲)可直接读出振幅0.04m，波长2m，判断P处质点此时刻的运动方向有两种方法：其一是前质点带动后质点振动法，离波源较远的后质点总要追随，模仿离波源较近的前质点的振动，只是其振动步调比前质点滞后一些，从图2中看出，波沿x轴正方向传播，介质中的A点与P点相比，A是前质点，P是后质点，相差λ/4距离，P质点经过T/4时间将到达A质点现在的位置处，由此判断出P质点是向y轴正方向运动的。其二是波形平移法，如图1所示，将原波形（实线）沿波的传播方向推进一段很小距离得到推进后的波形（虚线），比较质点在原波形上的位置P和在推后波形上的位置P’，显然原在P处的质点到达了P’处，同样得出此时刻在P处的质点是沿正方向运动的。例题4：一列横波在x轴线上传播着，在t1=0和t2=0.005s时的波形曲线如图所示：①读出简谐波的波长、振幅分别是多少？

②设周期大于(t2-t1).如果波向右传播，波速多大？如果波向左传播，波速又是多大？

③设周期小于(t2-t1).且波速为6000m/s，求波的传播方向.①8，0.2

故知波向左传播.例题5：如图所示是高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度。图中p1、p2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2分别是p1、p2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描，p1、p2之间的时间间隔△t=1.0s，超声波在空气中传播的速度是v=340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图9可知，汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离是多少？汽车的速度是多大？0235023514P2n2P1