机械波专题学生用.docx

1、机械波专题学生用机械波专题知识要点梳理:知识点一机械波的认识:速度、波长、频率决定因素;振动速度与波速。例1:如图所示,一横波的波源在坐标原点,x轴为波的传播方向,y轴为振动方向。当波源开始振动0.5s时形成了如图所示的波形(波刚传到图中P点。试求: (1该波的振幅;(2从图示位置再经多长时间波传到Q点?(3Q点开始振动的方向如何?知识点二波的图象例2:如图所示,是一列简谐横波沿x轴正方向传播的图象,试画出经3/4T时间的波形。 知识点三波的性质知识梳理1.波的反射;2.波的干涉;3.波的衍射;4.多普勒效应 例3:如图所示S为波源,M、N为两块挡板,其中M板固定,N板可上下移动,两板中间有一

2、狭缝,此时测得A没有振动,为了使A点能发生振动,可采用的方法是(A.增大波源的频率B.减小波源的频率C.将N板向上移动一些D.将N板向下移动一些典型例题透析题型一波的传播方向与质点振动方向的判断例1:如图为沿x轴向右传播的简谐横波在t=1.2s时的波形,位于坐标原点处的观察者测到在4s内有10个完整的波经过该点。(1求该波的波幅、频率、周期和波速。(2画出平衡位置在x轴上P点处的质点在0-0.6s内的振动图象。 例2、湖面上一点O上下振动,振辐为0.2m,以O点为圆心形成圆形水波,如图所示,A、B、O 三点在一条直线上,OA间距离为4.0m,OB间距离为2.4m。某时刻O点处在波峰位置,观察发

3、现2s后此波峰传到A点,此时O点正通过平衡位置向下运动,OA间还有一个波峰。将水波近似为简谐波。(1求此水波的传播速度、周期和波长。(2以O点处在波峰位置为0时刻,某同学打算根据OB间距离与波长的关系,确定B点在0时刻的振动情况,画出B点的振动图象。你认为该同学的思路是否可行?若可行,画出B点振动图象,若不可行,请给出正确思路并画出B点的振动图象。举一反三 【变式】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题型二

4、机械波的传播特点(规律例3、图甲中,波源S从平衡位置y=0开始振动,运动方向竖直向上(y轴的正方向,振动周期T=0.01s,产生的简谐波向左、右两个方向传播,波速均为v=80m/s.经过一段时间后,P、Q两点开始振动,已知距离SP=1.2m、SQ=2.6m。若以Q点开始振动的时刻作为计时的零点,则在图乙的振动图象中,能正确描述P、Q两点振动情况的是 A.为Q点振动图象 B.为Q点振动图象 C.为P点振动图象 D.为P点振动图象 举一反三【变式】如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,从波传到x=5m的M点时开始计时,已知P点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4s,下面说法中正确的是( A.这列波

5、的波长是4mB.这列波的传播速度是10m/sC.质点Q(x=9m经过0.5s才第一次到达波峰D.M点以后各质点开始振动时的方向都是向下 题型三利用波传播的周期性、双向性解题例4、在如图所示的图象中,实线是一列简谐横波在某一时刻的图象,经过t=0.2s后这列波的图象如图中虚线所示。求这列波的波速。举一反三【变式】如图所示,一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点,相距14.0m,b点在a点的右方。当一列简谐横波沿此绳向右传播时,若a点的位移达到正极大时,b点的位移恰为零,且向下运动,经 过1.00s后,a点的位移为零,且向下运动,而b点的位移恰好达到负极大,则这列简谐横波的波速可能等于(A.14.0

6、m/sB.10.0m/sC.6.00m/sD.4.67m/s题型四波的干涉和衍射例5、如图表示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇。图中实线表示波峰,虚线表示波谷, c和f分别为ae和bd的中点,则:(1在a、b、c、d、e、f六点中,振动加强的点是_;振动减弱的点是_。(2若两振源和振幅相同,此时刻位移 为零的点是_。(3画出此时刻ace连线上,以a为原点的一列完整波形,标出ce两点。举一反三【变式】如图所示表示两列相干水波某时刻的 波峰和波谷位置,实线表示波峰,虚线表示波谷,相邻实线与虚线间的距离为0.1m,波速为1m/s,在图示范围内可以认为这两列波的振幅均为1cm,C点

7、是相邻实线与虚线间的中点,则(A.图示时刻A、B两点的竖直高度差为2cmB.图示时刻C点正处在平衡位置且向水面上运动C.F点到两波源的路程差为零D.经0. 1s,A点的位移为零【高考再现】1、(2011海南18模块3-4试题.(12分 (1(4分一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin(5tcm。关于这列简谐波,下列说法正确的是_(填入正确选项前的字母。选对1个给2分,选对2个给4分;选错1个扣2分,最低得0分。A.周期为4.0sB.振幅为20cmC.传播方向沿x轴正向D.传播速度为10m/s2、(2011全国理综第34题选修

8、3-4(1运动周期为T,振幅为A,位于x=0点的被波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐运动,该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播,波速为,传播过程中无能量损失,一段时间后,该振动传播至某质点p,关于质点p振动的说法正确的是_。A振幅一定为A B周期一定为T C速度的最大值一定为D开始振动的方向沿y轴向上或向下取决去他离波源的距离 E若p点与波源距离s=T,则质点p的位移与波源的相同3、(2011天津第7题.位于坐标原点处的波源A沿y轴做简谐运动,A刚好完成一次全振动时,在介质中形成的简谐横波的波形如图所示,B是沿波传播方向上介质的一个质点,则周期内回复力对波源A一直做负功A.波源A开始振动时的

9、运动方向沿y轴负方向B.此后14C.经半个周期时间质点B将向右迁移半个波长D.在一个周期时间内A所受回复力的冲量为零4、(2011山东第37题3-4(1如图所示,一列简谐波延x 轴传播,实线 为1t 0时的波形图, 此时P 质点向y 轴负方向运动,图为20.01t s =时的波形图。已知周期T 0.01s 。波延x 轴_(填“正”或“负”方向传播。求波速。5、(201上海第10题.两波源12S S 、在水槽中形成的波 形如图所示,其 中实线表示波峰,虚线表示波谷,则(A在两波相遇的区域中会产生干涉 (B在两波相遇的区域中不会产生干涉(C a 点的振动始终加强 (D a 点的振动始终减弱6、 (

10、2011上海第24题.两列简谐波沿工轴相向而行,波速均为0.4/v m s =,两波源分别位于A 、B 处,0t =时的 波形如图所示。当 2.5t s =时,M 点的位移为 cm ,N点的位移为 cm 。7、(重庆第17题.介质中坐标原点0处的波源在t=0时刻开始振动,产生的简谐波沿x 轴正向传播,t 0时刻传到L处,波形如题17图所示。下列能描述x 0处质点振动的图象是 8.(全国卷2一简谐横波以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1sB .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= 14s 时速度为0D .x=0处的

11、质点在t= 14s 时速度值最大 9.物理选修3-4(2(10分波源S 1和S 2振动方向相同,频率均为4Hz ,分别置于均匀介质中x 轴上的O A 、两点处,OA=2m ,如图所示.两波源产生的简谐横波沿x 轴相向传播,波速为 4/m s .己知两波源振动的初始相位相同.求:(i 简谐波的波长;(ii OA 间合振动振幅最小的点的位置。10.(北京卷一列横波沿x轴正向传播,a,b,c,d为介质中的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处质点的振动图像B.b处质点的振动图像C.c处质点的振动图像D.d处质点的振动图像11

12、.(上海物理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12.(上海物理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13.(上海物理如图,一列简谐横波沿x轴正方向传播,实线和虚线分别表示时的波形,能正确反映37.5t s时波形的是图 14.(上海物理如图,一列沿x轴正方向传播的简谐横波,振幅为2cm,波速为2

13、m s,在波的传播方向上两质点,a b的平衡位置相距0.4m(小于一个波长,当质点a在波峰位置时,质点b在x轴下方与x轴相距1cm的位置,则(A此波的周期可能为0.6s(B此波的周期可能为1.2s(C从此时刻起经过0.5s,b点可能在波谷位置(D从此时刻起经过0.5s,b点可能在波峰位置15.(天津卷一列简谐横波沿x轴正向传播,传到M点时波形如图所示,再经0.6s,N点开始振动,则该波的振幅A和频率f为A.A=1m f=5HzB.A=0.5m f=5HzC.A=1m f=2.5 HzD.A=0.5m f=2.5 Hz望子成龙学校春季班（2012 年） 学会学习的人，是非常幸福的人 16.（重庆

14、卷）一列简谐波在两时刻的波形如题 14 图中实线和虚线所示，由图可确定这 列波的 A 周期 B 波速 C 波长 D 频率 17、 （福建卷） 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 18 （山东卷） 物理物理 3-4（4 分） （1）渔船常利用超声波来探测远处 5 鱼群的方位。已知某超声波频率快为 1010 Hz，某时刻该超声波在水中传 播的波动图象如图所示。 -3 从该时刻开始计时，画出 x=7510 m 处质点做简谐运

15、动的振动图象 （至少一个周期） 。 现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为 4s， 求鱼群与渔船 间的距离（忽略船和鱼群的运动） 。 19.（四川卷）一列间谐横波沿直线由 A 向 B 传播，A、相距 0.45m，右图是 A 处质点的震动图像。当 A 处质点 运动到波峰位置时，B 处质点刚好到达平衡位置且向 y 轴正方向运动，这列波的波速可能是 A4.5/s B . 3.0m/s C . 1.5m/s D .0.7m/s 20.（安徽卷）一列沿 X 轴方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图所示。P 为介质 中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，P 的速度 v 和加速度 a 的大小变 化情况是 A. v 变小， a 变大 B. v 变小， a 变小 C. v 变大， a 变大 D. v 变大， a 变小 6