1、第17讲 机械振动与机械波,-2-,机械振动及其图象 【典题1】(2016浙江磐安中学模拟)一列沿直线传播的简谐横波,其传播速度为80 m/s,波源的振动图象如下图所示,则这列波的波长和频率分别为( )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:由波源的振动图象可知,这列波的周期为0.1 s,所以频率为10 Hz,由=vT可知这列波的波长为8 m,B正确。,-3-,解题技法1.知识网络必备,-4-,2.易错易混辨析 求解简谐运动问题的有效方法就是紧紧抓住一个模型水平方向振动的弹簧振子,熟练掌握振子的振动过程以及振子振动过程中
2、各物理量的变化规律,遇到简谐运动问题,头脑中立即呈现出一幅弹簧振子振动的图景,再把问题一一对应、分析求解。,-5-,当堂练1 (2016浙江湖州市9月选考测试)为了研究乐音的物理规律,某同学用计算机录制下优美的笛声do和so,然后在电脑上用软件播放,分别得到如图(a)、(b)的两个振动图象,由此可以判断( ) A.do和so的周期之比约为32 B.do和so的频率之比约为32 C.do和so在空气中传播的波速之比为32 D.do和so在空气中传播的波长之比为32,答案,解析,-6-,机械波及其图象 【典题2】(2016浙江台州9月选考评估)如图所示,一列向右传播的简谐横波,波速大小为0.6 m
3、/s,P质点的横坐标x=1.2 m。从图中状态开始计时,则下列说法正确的是( )A.简谐横波的频率为2.5 Hz B.经过1.6 s,P点第一次达到波谷 C.P点刚开始振动的方向沿y轴负方向 D.直到P点第一次到达波峰时,x=0.06 m处的质点经过的路程为95 cm,-7-,答案:ACD,-8-,解题技法1.知识网络必备,-9-,2.易错易混辨析 要注意机械波的传播方向与机械波中的质点的振动方向的关系,理解机械波的干涉图样中振动加强或减弱的含义。注意机械波的传播具有方向性以及周期性,具体如下: (1)根据初、末两时刻的波形图确定传播距离与波长的关系通式。 (2)根据题设条件判断是唯一解还是多
4、解。,-10-,当堂练2 (20174浙江普通高校选考科目)一列向右传播的简谐横波,当波传到x=2.0 m处的P点时开始计时,该时刻波形如图所示,t=0.9 s时,观察到质点P第三次到达波峰位置,下列说法正确的是( ) A.波速为0.5 m/s B.经1.4 s质点P运动的路程为70 cm C.t=1.6 s时,x=4.5 m处的质点Q第三次到达波谷 D.与该波发生干涉的另一列简谐横波的频率一定为2.5 Hz,答案,解析,-11-,机械振动与机械波的综合 【典题3】(2016浙江台州中学一统)如图所示,图甲为一列简谐波某时刻的波形,图乙表示该波传播的介质中某质点此后一段时间内的振动图象,则(
5、)甲 乙 A.若波沿x轴正方向传播,图乙为a点的振动图象 B.若波沿x轴正方向传播,图乙为b点的振动图象 C.若波沿x轴负方向传播,图乙为c点的振动图象 D.若波沿x轴负方向传播,图乙为d点的振动图象,-12-,答案:BD 解析:由题图甲看出,图示时刻质点a的位移为正向最大,而振动图象t=0时刻质点的位移为零,故A错误;若波沿x轴正方向传播,b质点的速度方向沿y轴正方向,此时刻b的位移为零,由题图乙看出t=0时刻质点经过平衡位置沿y轴正方向振动,所以乙图是甲图中b质点的振动图象,故B正确;题图甲中质点c此时刻处于波谷,位移为负向最大,故C错误;若波沿x轴负方向传播,d质点的速度方向沿y轴正方向
6、,此时刻d的位移为零,与乙图t=0时刻质点的状态相同,所以乙图是甲图中d质点的振动图象,故D正确。,-13-,解题技法1.图象辨析,-14-,-15-,2.“一分、一看、二找”巧解波的图象与振动图象的综合类问题 (1)分清振动图象与波的图象。 (2)看清横、纵坐标的单位,尤其要注意单位前的数量级。 (3)找准波的图象对应的时刻。 (4)找准振动图象对应的质点。,-16-,当堂练3 (2016浙江中天中学检测)图甲为一简谐横波在t=0时刻的波形图,图乙为横波中x=2 m处质点A的振动图象,则下列说法正确的是( ) 甲 乙 A.波的传播速度大小为2 m/s B.波的传播方向沿x轴负方向 C.在t=0时刻,图甲中质点A的振动速度大小为零 D.在t=1 s时刻,图甲中质点A的加速度最大,答案,解析,
