2019届二轮复习17机械振动与机械波课件（16张） 16页

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 λ =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 年 9 月浙江湖州 市选 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 3 ∶ 2 B.do 和 so 的频率之比约为 3 ∶ 2 C.do 和 so 在空气中传播的波速之比为 3 ∶ 2 D.do 和 so 在空气中传播的波长之比为 3 ∶ 2 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 6 - 机械波及其图象 【典题 2 】 (2018 年 3 月浙江金温台联考 ) 如图所示 , 有两列简谐横波 , 其中实线波沿 x 轴正方向传播 , 虚线波沿 x 轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇 , 则下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 实线波的波长是 4 m, 虚线波的波长是 6 m B. 实线波的周期是 4 s, 虚线波的周期是 6 s C. 若两列波的传播速度相同 , 则实线波与虚线波的周期之比为 2 ∶ 3 D. 两列波此时引起平衡位置为 x= 4 m 处的质点的振动方向相同 答案 : ACD - 7 - 解析 : 根据波长的定义 , 实线波的波长为 4 m, 虚线波的波长为 6 m, 故 A 正确 ; 由于不知道两列波的传播速度 , 故周期不确定 ,B 错误 ; 当两列波的传播速度相同时 , 由 可知 , 实线波与虚线波的周期之比为 2 ∶ 3,C 正确 ; 根据波动原理 , 前边质点要带动后边质点振动 , 后边质点要重复前边质点的运动 , 实线波平衡位置为 x= 4 m 处的质点前边点在它下方 , 故此时 x= 4 m 处的质点向下运动。同理虚线波平衡位置为 x= 4 m 处的质点前边点在它下方 , 此时由于虚线波的传播此质点向下运动 , 振动方向相同 , 故 D 正确。 - 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解。 - 10 - 当堂练 2 　 (2018 年 3 月宁波选考测试 ) 如图所示 , 一列简谐横波沿 x 轴正方向传播 , 从波传播到 x= 6 m 处的 P 点开始计时 , 经 t= 0 . 3 s 质元 P 第一次到达波谷 , 则下面说法正确的是 ( 　　 )   A. 这列波的传播速度大小为 10 m/s B. 当 t= 0 . 3 s 时质元 a 速度沿 y 轴负方向 C. x= 8 m 处的质元 Q 在 t= 0 . 5 s 时处于波峰位置 D. 在开始的四分之一周期内 , 质元 b 通过的路程大于 10 cm 答案 解析 解析 关闭 由波形可以知道 , 该波波长为 4 m, 由图示位置开始计时后 , P 点向上振动 , 因为 P 点在 t= 0 . 3 s 的时刻第一次到达波谷 , 则周期为 0 . 4 s, 这列波的传播速度大小为 10 m/s, 故 A 正确 ; 当 t= 0 . 3 s 时 x= 2 m 处的质点处于波谷处 , 所以 a 处于 y 轴负向且向上振动 , 故 B 错误 ; 波经过 0 . 1 s 时刚好传到 Q 点 , 此时 Q 向上振动 , 再经过 0 . 6 s, Q 处于平衡位置 , 故 C 错误 ; 在开始的四分之一周期内 , b 向平衡位置运动 , 速度增大 , 所以开始的四分之一周期内运动的路程大于振幅 , 故 D 正确。 答案 解析 关闭 AD - 11 - 机械振动与机械波的综合 【典题 3 】 (2017 浙江四校模拟 ) 一列简谐横波沿 x 轴传播 , 振幅为 cm, 波速为 2 m/s 。在 t= 0 时刻 , 平衡位置在 x= 1 m 处的质点 a 位移为 1 cm, 平衡位置在 x= 5 m 处的质点 b 的位移为 - 1 cm, 两质点运动方向相反 , 其中质点 a 沿 y 轴负方向运动 , 如图所示 , 已知此时质点 a 、 b 之间只有一个波谷 , 则下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 该列简谐横波的波长可能为 m B. 质点 b 的振动周期可能为 2 s C. 质点 a 、 b 的速度在某一时刻可能相同 D. 当 t= 0 . 5 s 时质点 a 的速度可能最大也可能最小 答案 : ACD - 12 - - 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 　 一简谐横波以 1 m/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 4 s B. x= 0 处的质点的振幅为 0 . 02 m C. x= 0 处的质点在 时速度为 0 D. x= 0 处的质点在 时速度值最大 答案 : A