第3.1節(jié) 機械波的形成和傳播（解析版）

第三章·機械波第01節(jié)機械波的形成和傳播目目標(biāo)導(dǎo)航學(xué)問要點難易度1．機械波的形成條件：波源和介質(zhì)2．重要特征：各個質(zhì)點起振方向相同（同波源）3．周期（頻率）是由波源打算，波速是由介質(zhì)打算★★★★★知知識精講學(xué)問點01機械波基本概念1．機械波：由于介質(zhì)（固體或液體）之間力的相互作用，開頭振動的點帶動后面的點開頭振動，由此振動在介質(zhì)中傳播，機械振動在介質(zhì)中的傳播形成機械波。2．產(chǎn)生條件：a.波源；b.介質(zhì)開頭振動的點叫波源，傳播振動的媒介叫介質(zhì)。對比：電磁波傳播不需要介質(zhì)3．機械波形成示意圖★一個周期，波傳播一個波長★起振方向和振動方向★一個周期，波傳播一個波長★起振方向和振動方向①起振方向：各個質(zhì)點第一次振動的方向②質(zhì)點振動方向隨時間而變化，有時向上，有時向下③起振方向都是向上，同波源的起振方向4．機械波傳遞：(1)振動形式；(2)傳遞能量；(3)信息5．波的分類：橫波和縱波(1)橫波特征：質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向垂直。其中，最高點叫波峰，最低點叫波谷。(2)縱波特征：質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向在一條直線上。較密的部分叫密部，較疏的部分叫疏部。6．機械波的特征(1)質(zhì)點都在各自的平衡位置四周振動，傳播的只是振動這種運動形式，并不隨波遷移．(2)各質(zhì)點的振動周期均與波源的振動周期相同．(3)各質(zhì)點的起振方向均與波源的起振方向相同．(4)若波源停止振動，它已引起的振動將連續(xù)傳播．【例1】關(guān)于機械波，下列說法正確的是（）（A）機械波在真空中也能傳播（B）在波的傳播過程中，介質(zhì)和運動形式一起傳播（C）波的傳播過程也是能量的傳播過程（D）波源停止振動，介質(zhì)中各質(zhì)點馬上停止振動【答案】C【解析】機械波傳播需要介質(zhì)，A錯誤；波的傳播過程中，質(zhì)點在平衡位置振動，不隨波而傳播，B錯誤；波的傳播是信息和能量的傳播，C正確；波源停止振動，波還會連續(xù)傳播，D錯誤?！纠?】如圖是以質(zhì)點P為波源的機械波在繩上傳到質(zhì)點Q時的波形。P點從平衡位置剛開頭振動時，是向___________（填寫“上”或者“下”）運動的。若質(zhì)點P停止振動，則質(zhì)點Q___________（填寫“會”或者“不會”）馬上停止振動?！敬鸢浮?/p>

下

不會【詳解】[1]波傳播方向上質(zhì)點起振方向和波源起振方向相同，同側(cè)法推斷向下起振，則P點也是向下起振。[2]若P停止振動，不再產(chǎn)生新的波，而P、Q之間已經(jīng)產(chǎn)生的波會向左傳播，所以Q不會馬上停止振動。鞏鞏固練習(xí)1.下列關(guān)于電磁波和聲波的說法正確的是（）（A）電磁波是橫波，聲波是縱波（B）電磁波跟聲波一樣，只能在介質(zhì)中傳播（C）麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，并用試驗驗證了電磁波的存在（D）航天員講話時畫面能與聲音同步，說明電磁波與聲波具有相同的傳播速度【答案】A【詳解】A．電磁波的傳播和振動垂直是橫波，聲波的振動和傳播平行則是縱波，故A正確；B．電磁波的傳播不依靠介質(zhì)，聲波是機械波只能在介質(zhì)中傳播，故B錯誤；C．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲用試驗驗證了電磁波的存在，故C錯誤；D．航天員講話時畫面能與聲音同步，但電磁波的速度為光速，聲波的傳播速度為340m/s，兩者差距很大，故D錯誤；2.沿繩傳播的一列機械波，當(dāng)波源突然停止振動時()A．繩上各質(zhì)點同時停止振動，橫波馬上消逝B．繩上各質(zhì)點同時停止振動，縱波馬上消逝C．離波源較近的各質(zhì)點先停止振動，較遠的各質(zhì)點稍后停止振動D．離波源較遠的各質(zhì)點先停止振動，較近的各質(zhì)點稍后停止振動【答案】C振動產(chǎn)生波動【解析】波形成后，假如波源停止振動，波不會馬上消逝，繩子是橫波，選項A、B錯誤；波源的能量不斷向遠處傳播，故離波源較近的質(zhì)點先停止振動，選項C正確，選項D錯誤.3．振源A帶動細繩上各點上下做簡諧運動，t＝0時刻繩上形成的波形如圖所示。規(guī)定繩上質(zhì)點向上運動的方向為x軸的正方向，則P點的振動圖象是()【答案】B起振方向【解析】由“帶動法”可知此時P點從平衡位置開頭向下運動，B正確。4．(多選)如圖甲所示，波源S從平衡位置開頭上、下振動，沿y軸方向，向上為y軸正方向，產(chǎn)生的簡諧橫波向右傳播，經(jīng)過0.1s后，沿波的傳播方向上距S為2m的P點開頭振動．若以P點開頭振動的時刻作為計時的起點，P點的振動圖象如圖乙所示，則下列說法正確的是()A．波源S最初是向下振動的 B．t＝0.2s時P點向上振動C．0～0.1s時間內(nèi)P點運動的路程為2m D．t＝0.6s時P點處于波峰【答案】AB起振方向【解析】P點的起振方向向下，則波源開頭振動的方向也向下，選項A正確；依據(jù)振動圖象可知，t＝0.2s時P點處于平衡位置向上振動，選項B正確；質(zhì)點上下振動，0～0.1s時間內(nèi)P點運動的路程為一個振幅，大小未知，選項C錯誤；依據(jù)P點的振動圖象可知t＝0.6s時P點處于平衡位置，選項D錯誤．5．(多選)一列簡諧橫波某時刻的波形如圖所示，則關(guān)于質(zhì)點A的受力，下列說法正確的是()A．假如波向右傳播，則質(zhì)點A受到向上的作用力B．假如波向右傳播，則質(zhì)點A受到向下的作用力C．假如波向左傳播，則質(zhì)點A受到向上的作用力D．假如波向左傳播，則質(zhì)點A受到向下的作用力【答案】BD回復(fù)力指向平衡點【解析】無論波向右或向左傳播，回復(fù)力始終指向平衡位置，質(zhì)點A的回復(fù)力是由相鄰質(zhì)點對A的作用力供應(yīng)的，故B、D項正確．波向右傳播，則A速度減小，F(xiàn)指向平衡點；向左反之。6.地震以波的形式傳播，地震波有縱波和橫波之分，若a、b兩處與c處分別相距300km和200km，c處地下15km處發(fā)生地震，則（已知在地表四周縱波的傳播速度大于橫波的傳播速度）（）（A）c處居民會感到先水平搖動，后上下顛簸（B）地震波是橫波（C）地震波傳到a處時，振動方向垂直于地面（D）a、b兩處猛烈程度可能不同【答案】D【詳解】A．c處地下15km處發(fā)生地震，由于縱波速度大于橫波速度，因此縱波比橫波先到達c處，且縱波與傳播方向平行，而橫波與傳播方向垂直，所以c處居民會感到先上下顛簸，后水平搖動，故A錯誤；B．由于地震波有橫波、縱波之分，二者同時發(fā)生，故B錯誤；C．由于地震波是一種彈性波，它可以從不同方向向四周傳播，故當(dāng)?shù)卣鸩▊鞯絘處時，橫波振動沿水平方向，縱波振動方向與地面斜交，故C錯誤；D．一次地震只有一個震級，a,b距離不同，地震猛烈程度可能不同，故D正確。7.關(guān)于機械波，下列說法正確的是（）（A）機械波在真空中也能傳播（B）在波的傳播過程中，介質(zhì)和運動形式一起傳播（C）波的傳播過程也是能量的傳播過程（D）波源停止振動，介質(zhì)中各質(zhì)點馬上停止振動【答案】C【詳解】A．真空中沒介質(zhì)，故機械波在在真空中不能傳播，故A錯誤；B．機械波傳播的是運動形式，介質(zhì)質(zhì)點只在平衡位置四周振動，不隨波遷移，故B錯誤；C．機械波在傳播振動形式的過程中，同時將能量由近及遠傳遞，故C正確；D．若波源停止振動，已形成的波不會馬上消逝，仍沿原方向連續(xù)傳播，故D錯誤。8.下列關(guān)于機械波的說法正確的是（）（A）只要有質(zhì)點的振動就肯定能產(chǎn)生氣械波（B）縱波有波峰和波谷，橫波有疏部和密部（C）波不僅可以傳遞信息和能量，質(zhì)點還可以隨波遷移（D）機械波的傳播必需依靠介質(zhì)【答案】D【詳解】A．有振源和介質(zhì)才能形成機械波，故A錯誤；B．縱波有疏部和密部，橫波有波峰和波谷，故B錯誤；C．波可以傳遞信息和能量，但質(zhì)點不能隨波遷移，故C錯誤；D．機械波的傳播必需依靠介質(zhì)，故D正確。9. t=0時，坐標(biāo)原點O處的質(zhì)點由平衡位置沿y軸正方向開頭做周期為0.4s的振動，在同一均勻介質(zhì)中形成沿x軸正、負兩方向傳播的簡諧橫波。t=0.6s時的波形圖是（）（A） （B）（C） （D）【答案】C【詳解】波源在坐標(biāo)原點，所以向左傳播的波和向右傳播的波關(guān)于y軸對稱:t=0.6s=1.5T依據(jù)機械波的周期性可知，在t=0.6s時，波源正處在平衡位置向下振動，而后一質(zhì)點重復(fù)前一質(zhì)點的運動，順著波的傳播方向上坡下振。故選C。10.沿繩傳播的一列橫波，當(dāng)波源突然停止振動時（設(shè)繩無限長，且波傳播過程無能量損失）（）（A）繩上各質(zhì)點同時停止振動，波同時消逝（B）離波源較近的質(zhì)點先停止振動，直到全部質(zhì)點全部停止振動（C）離波源較遠的質(zhì)點先停止振動，直到全部質(zhì)點全部停止振動（D）以上說法都不對【答案】D【詳解】當(dāng)波源振動后，通過介質(zhì)將波源的振動形式傳遞出去的同時，將能量也傳遞出去了．當(dāng)波源停止振動后，傳出去的能量不會消逝，當(dāng)沒有能量損失時，這種波的形式和能量連續(xù)存在并且將連續(xù)傳遞下去。故選D。11.關(guān)于介質(zhì)中質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向，下列說法中正確的是（）（A）在橫波中二者方向有時相同 （B）在橫波中二者方向肯定相同（C）在縱波中二者方向有時相同 （D）在縱波中二者方向肯定不同【答案】C【詳解】AB．在橫波中質(zhì)點振動方向和波的傳播方向相互垂直，所以二者方向肯定不同，故AB錯誤；CD．在縱波中二者方向在同始終線上，既可以相同，也可以相反，故C正確，D錯誤。12. 在機械波形成的過程中，以下說法正確的是（??）（A）媒質(zhì)中的質(zhì)點也沿波的方向傳播（B）媒質(zhì)中的質(zhì)點并沒有傳播，只是在平衡位置四周往復(fù)運動（C）機械波是傳播能量的一種方式（D）機械波傳播的是機械振動的形式【答案】BCD【詳解】AB．在機械波的傳播過程中，媒質(zhì)中的質(zhì)點只在平衡位置來回振動，不隨著波遷移，故A錯誤，B正確；CD．機械波是機械振動在介質(zhì)中的傳播過程，它是傳遞能量的一種方式，同時波動過程也是傳播的振動這種形式，故CD正確。13. 關(guān)于機械波的形成和傳播，下列說法中正確的是（

）（A）物體做機械振動，肯定產(chǎn)生氣械波（B）后振動的質(zhì)點總是跟著先振動的質(zhì)點重復(fù)振動，只是時間落后一步（C）參與振動的各質(zhì)點振動頻率與波源頻率相同（D）