第十二章機械振動與機械波測試題

第十二章機械振動與機械波

第一單元機械振動

第1課時簡諧運動及其圖象

i?一要點精析

要點一機械振動

即學即用

1.簡諧運動的平衡位置是指)

A.速度為零的位置B.回復力為零的位置

C.加速度為零的位置D.位移最大的位宣

答案B

要點二簡諧運動

即學即用

2.一彈簧振子做簡諧運動,周期為T,以下說法正確的是)

A.若t時刻和（t+At）時刻振子運動位移的大小相等、方向相同，則At一定等于T的整數(shù)倍

B若t時刻和（t+At）時刻振子運動速度的大小相等、方向相反，則At一定等于T/2的整數(shù)倍

C.若At=T，則在t時刻和（t+At）時刻振子運動的加速度一定相等

D.若At=T/2,則在t時刻和（t+At）時刻彈簧的長度一定相等

答案C

要點三簡諧運動的圖象

即學即用

3.一個質(zhì)點經(jīng)過平衡位置。，在A、B間做簡諧運動，如圖（a）所示，它的振動圖象如圖（b）所示，設向右為正方向,

則

―?正

A08

(a)(b)

(1)OB=cm.

（2）第0.2s末質(zhì)點的速度方向是，加速度大小為.

（3）第0.4s末質(zhì)點的加速度方向是.

（4）第0.7s時，質(zhì)點位置在點與點之間.

（5）質(zhì)點振動的周期T=s.

（6）在4s內(nèi)完成次全振動.

答案（1）5（2）O-A0（3）A-*O（4）OB

（5）0.8（6）5

題型探究

題型1簡諧運動的多解性問題

【例1】質(zhì)點在平衡位置。附近做筋諧運動，從它經(jīng)過平衡位置起JT始計時，經(jīng)過3s質(zhì)點第次通過M點，再經(jīng)過

2s第二次通過M點,則該質(zhì)點第三次經(jīng)過M點還需多長的時間.

答案14s或Ws

3

題型2振動圖象的應用

［例2］如圖所示為一沿水平方向振動的彈簧振子的振動圖象.求：

（1）從計時開始,什么時刻第一次達到動能最大？

（2）在第2s末到第3s末這段時間內(nèi)振子的加速度、速度、動能、彈性勢能各怎樣變化？

（3）該振子在前100s內(nèi)總位移是多少?總路程是多少？

答案（1）0.5s末（2）加速度先減小后增大，速度和動能先埔大后減小，彈性勢能先減小后增大

(3)0100cm

題型3振動模型

【例3】如圖所示，兩木塊的質(zhì)量為m、M,中間彈簧的勁度系數(shù)為k,彈簧下端與M連接,m與彈簧不［耳?

I

B

連接，現(xiàn)將m下樂?段距離釋放.它就上下做簡諧運動,振動過程中,m始終沒有離開彈簧.試求:

M

(Dm振動的振幅的最大值.

(2)m以最大振幅振動時,M對地面的最大壓力.

答案(1)—―(2)Mg*2mg

k

———一跟蹤訓練———

1.甲、乙兩彈簧振于，振劭圖象如圖所示，則可知()

A.兩彈簧振子完全相同

B.兩彈簧振子所受回復力最大誼之比F中：F4=2：1

c.振r甲速度為零時,振r?乙速度最大

D.振子的振動頻率之比f中：f『I：2

答案CD

2.一彈簧振子在一條直線上做簡諧運動，第一次先后經(jīng)過M、N兩點時速度v(v^O)相同，那么，下列說法正確的是

()

A.振子在M、N兩點受回復力相同

B.振子在M、N兩點對平衡位置的位移相同

C.振子在M、N兩點加速度大小相等

D.從M點到N點,振子先做勻加速運動,后做勻減速運動

答案C

3.如圖所示是用頻閃照相的方法拍下的?個彈簧振子的振動情況，甲圖是振子靜止在平衡位置時的照片，乙圖是振子

被拉伸到左側(cè)距平衡位置20cm處,放手后，在向右運動,周期內(nèi)的頻閃照片.丙圖是振子從放手開始在_L周期內(nèi)

42

的頻閃照片.已知頻閃的頻率為9.0Hz,則相鄰兩次閃光的時間間隔匕是多少?振動的周期T是多大?振廣在1s內(nèi)

所走的路程是多少？

14

答案—s-s60cm

93

4.如圖所示，一個豎直彈簧連著一個質(zhì)量為M的薄板，板上放一木塊，木塊質(zhì)量為m.現(xiàn)使整

個裝置在豎直方向上做簡諧運動,振幅為A.

(1)若要求在整個過程中小木塊m恰好不脫離薄板,則彈簧的勁度系數(shù)k應為多少？

(2)求出木塊和薄板在彈簧最短時，木塊對薄板的壓力.

答案(D"+g(2)2mg

A

第2課時單擺振動的能量與共振

----…要點精析一^----

要點一單擺

即學即用

1.圖中各擺球可視為質(zhì)點,各段繩長均為I,擺角均小于10°,(a)圖在垂直紙面內(nèi)擺動，(b)圖中電梯勻加速上升,

加速度為a,(c)圖擺球帶正電，磁場垂直紙面向外，(d)圖擺球帶正電，電場方向向下.求各擺的周期.

要點二簡諧運動的能量

即學即用

2.如圖所示，一根輕彈黃與質(zhì)量為m的物體組成彈簧振子,物體在同一條豎直線上的A、B之間

做簡諧運動，點0為平衡位置，已知振子的周期為T,某時刻物體恰好經(jīng)過點C并向上運動，且

OC=h.則從該時刻開始的半個周期時間內(nèi)，以下說法正確的是（）

A.物體克服重力做的功是2mghB.動能先增大后減小

C.回復力做功為零D.回復力大小逐漸變大

答案AC

要點三受迫振動與共振

即學即用

3.如圖所示,在曲軸A上懸掛一個彈簧振子,如果轉(zhuǎn)動把手B上的曲軸可以帶動彈簧振子上下振動，

問：

（1）開始時不轉(zhuǎn)動把手，而用手往下拉振子，然后放手讓振子上下振動，測得振子在10s內(nèi)完成20

次全振動，振子做什么振動?其固有周期和固有頻率各是多少?若考慮摩擦和空氣阻力，振子做什么振動?

（2）在振子正常振動過程中，以粘速4而勻速轉(zhuǎn)動把手，振子的振動穩(wěn)定后，振子做什么運動?其周期是多少？

答案（1）自由振動0.5s2Hz阻尼振動

（2）受迫振動0.25s

----一?—題型探究----

題型1單擺周期公式的應用

【例11如圖所示,在水平地面上有一段光滑圓弧形槽,弧的半徑是R,所對圓心角小于10°,現(xiàn)”

在圓弧的右側(cè)邊緣M處放一個小球A,使其由靜止下滑,則h

（1）若在MN圓弧上存在兩點P、Q,且P、Q關丁O對稱，且已測得球A由P直達Q所需時

間為At,則球由Q至N的最短時間為多少？

（2）若在圓弧的最低點。的正上方h處由靜止釋放小球B,讓其自由二落，同時A球從圓弧右側(cè)由靜止釋放，欲使A、

B兩球在圓弧最低點O處相遇，則B球下落的高度h是多少？

答案⑴馬，區(qū)」4（2）（2〃+1）2>（n=o,1,2,3…）

2k28

題型2受迫振動、共振

【例2】一昧碼和一輕彈簧構成彈簧振子,右圖所示的裝置可用于研究亥彈簧振r的受迫振動.

勻速轉(zhuǎn)動把手時，曲桿給彈簧振子一驅(qū)動力，使振子做受迫振動.把手勻速轉(zhuǎn)動的周期就是

驅(qū)動力的周期，改變把手勻速轉(zhuǎn)動的速度就可以改變驅(qū)動力的周期.若保持把手不動，給袪

碼一向下的初速度，破碼便做簡諧運動，振動圖線如下圖甲所示.當把F以某一速度勻速轉(zhuǎn)

動,振動達到穩(wěn)定時,獨碼的振動圖線如圖乙所示.

甲乙

若用T。表示彈簧振子的固有周期,T表示驅(qū)動力的周期,Y表示受迫振動達到穩(wěn)定后破碼振動的振幅，則（）

A.由圖線可知T?=4s

B.由圖線可知T?=8s

C.當T在4s附近時,Y顯著增大；當T比4s小得多或大得多時,丫很小

D.當T在8s附近時，丫顯著增大；當T比8s小得多或大得多時,Y很小

題型3單擺模型

【例3】如圖甲所示，一個小彈丸水平射入一個原來靜止的單擺擺球內(nèi)并停用在里面,結果單擺按圖乙所示的振動圖線

做簡諧運動.已知擺球的質(zhì)量為小彈丸質(zhì)量的b倍,求小彈丸射入擺球前的速度大小.

答案94.2cm/s

跟蹤訓練

1.如圖是內(nèi)燃機排氣門工作簡圖，凸輪運轉(zhuǎn)帶動搖臂，搖臂將氣門壓下,氣缸內(nèi)廢氣排出，之后，氣門在彈簧的彈力作

用下復位，凸輪、搖臂、彈簧協(xié)調(diào)動作，內(nèi)燃機得以正常工作.所有型號內(nèi)燃機氣門彈簧用法都有一個共同的特點，

就是不用一只而用兩只，并且兩個彈簧勁度系數(shù)不同，相差還很懸殊.關于為什么要用兩只勁度系數(shù)不同的彈簧，以

下說法正確的是（）

固定軸

A.一只彈簧力量太小,不足以使氣門復位

B.一只彈簧損壞之后另一只可以雒續(xù)工作，提高了機器的可靠性

C.兩個彈簧?起使用，可以避免共振

D.兩個彈簧一起使用,增加彈性勢能,能夠使得機器更節(jié)能

答案C

2.如圖所示，將小球甲、乙、丙（都可視為質(zhì)點）分別從A、B、C三點由靜止同時釋放,

B

最后都到達豎直面內(nèi)圓孤的最低點D,其中甲是從圓心A出發(fā)做自由落體運動，乙沿弦

軌道從一端B到達另一端D,丙沿圓弧軌道從C點運動到D,且C點很靠近D點，如果忽略一切摩擦阻力，那么下列

判斷正確的是)

A.甲球最先到達D點,乙球最后到達D點

B.甲球最先到達D點,丙球最后到達D點

C.丙球最先到達D點，乙球最后到達D點

D.甲球最先到達D點，無法判斷哪個球最后到達D點

答案A

3.（2009?濟寧統(tǒng)考）將一測力傳感器連接到計算機上就可以測量快速變化的力.圖甲表示小滑塊（可視為質(zhì)點）沿

固定的光滑半球形容器內(nèi)壁在豎直平面內(nèi)的A、A1之間來回滑動.A、A'點與。點連線與豎直方向之間夾角相等

旦都為"，均小于5。，圖乙表示滑塊對器壁的壓力F隨時間t變化的曲線,且圖中t=0為滑塊從A點開始運動的時

刻.試根據(jù)力學規(guī)律和題中（包括圖中）所給的信息，求:

（1）小滑塊的質(zhì)量、容得的半徑.

（2）滑塊運動過程中的守恒量.（g取10m/s）

答案(1)0.05kg0.1m(2)機械能E=5X10'J

活頁作業(yè)一8*

1.懸掛在豎直方向上的彈簧振子,同期為2s,從最低點的位置向上運動時開始計時，它的振動圖象如圖所示，由圖可

知)

A.t=1.25s時振子的加速度為正，速度為正

B.t=1.7s時振子的加速度為負，速度為負

C.t=l.0s時振子的速度為零,加速度為負的最大值

D.M.5s時振子的速度為零,加速度為負的最大值

答案C

2.如圖兩個彈簧振子懸掛在同一支架上，已知甲彈簧振子的固有頻率為8Hz,乙彈簧振子的固有頻率為72Hz,當支架

在受到豎直方向且頻率為9llz的驅(qū)動力作用做受迫振動時，則兩個彈簧振子的振動情況是（）

A.甲的振幅較大，且振動頻率為HHz

B.甲的振幅較大,且振動頻率為9Hz

C.乙的振幅較大，且振動頻率為9Hz

0.乙的振幅較大,且振動頻率為72llz

答案B

3.如圖甲所示，一彈簧振子在AB間做簡諧運動,0為平衡位置，如圖乙是振子做簡諧運動時的位移一時間圖象，則關

于振子的加速度隨時間的變化規(guī)律，下列四個圖象中正確的是

答案C

4.如圖所示，在張緊的繩上掛了a、b、c、d四個單擺，四個單盤的提長大系為lc>h）=lo>la,先讓d挖挖

動起來（擺角不超過10°），則下列說法正確的是)

A.b擺發(fā)生振動,其余擺均不動

B,所有擺均以相同頻率振動

C.所有撰均以相同找角振動

D.以上說法均不正確

答案B

5.如圖所示,在光滑的水平面上，有一絕緣的彈簧振子，小球帶負電,在振動過程中當彈簧被壓；

縮到最短時，突然加上一個沿水平向左的恒定的勻強電場，此后（）；領領碣

A.振子的振幅將增大

B.振子的振幅將減小

C.振子的振幅不變

D.因不知道電場強度的大小,所以不能確定振幅的變化

答案A

6.如圖所示,光滑的水平桌面上有一彈簧振了,彈簧的勁度系數(shù)為k,開始時，振了?被拉到平衡

/

/

位置O的右側(cè)A處,此時拉力大小為F,然后輕輕釋放振子,振子從初速度為零的狀態(tài)開始彳加enni

'/WUvvUvU?,

OA

向左運動,經(jīng)過時間t后第一次到達平衡位置O處，此時振子的速度為v,則在這個過程中振子的平均速度為（）

A.0B.v/2

C.F/（kt）D.不為零的某值，但由題設條件無法求出

答案C甘

7.公路上勻速行駛的貨車受一擾動，車上貨物隨車廂底板上下振動但不脫離底板.一段時間內(nèi)yy

貨物在豎直方向的振動可視為簡諧運動,周期為T.取豎面向上為正方向，以某時刻作為計時4JT

起點，即t=0,其振動圖象如圖所示，則（）

A.t=」T時，貨物對車廂底板的壓力最大

4

B.t=-Tlhf,貨物對車廂底板的壓力最小

2

C.t=-TlM,貨物對車廂底板的壓力最大

4

D.t=-Tlb],貨物對車廂底板的壓力最小

4

答案0

8.（2009?黃岡模擬）如圖所示，物體A和B用輕繩相連，掛在輕彈簧下靜止不動,A的質(zhì)量為m,B的質(zhì)量

Am

為M,彈簧的勁度系數(shù)為k.當連接A、B的繩突然斷開后,物體A將在豎直方向上做簡諧運動,則A振動

[B\M

的振幅為（）

A.送B.蹩

(M+m)gD(M+m)g

k2k

答案A

9.有擺長為I的單擺，懸點正下方某處有一小釘，當擺球經(jīng)過平衡位置向左擺動時，擺線的上

部將被小釘擋住，使擺長發(fā)生變化現(xiàn)使擺球做小幅度擺動,擺球從右邊最高點M至左邊最高

點N運動過程的閃光照片，如圖所示(懸點和小釘未被攝入).P為擺動中的最低點，已知每相鄰兩次閃光的時間間

隔相等由此可知，小釘與懸點的距離為

()

A.1/4E.1/2C.31/4D.無法確定

答案C

10.(2009?蘭州一中月考)如圖所示，乙圖圖象記錄了甲圖單擺擺球的動能、勢能和機械能隨擺球位置變化的關系,

F列關于圖象的說法正確的是()

A.a圖線表示勢能隨位置的變化關系

B.b圖線表示動能隨位置的變化關系

C.c圖線表示機械能隨位置的變化關系

D.圖象表明擺球在勢能和動能的相互轉(zhuǎn)化過程中機械能不變

答案CD

11.如圖所示,光滑圓弧形軌道半徑R=10m,一小球A自最低點O開始在槽內(nèi)做往豆運動，當A開

始運動時，離O點的水平距離x=5m處的平臺上方邊緣O'處有另一小球B以w的初速度水

平拋出.要讓B在O點處擊中A球，則B球的初速度V。以及O'與。點間的高度差h應滿足

什么條件？(g取10m/s2)

答案V<F—m/s(n=l,2,3,???)h=57hm(n=l,2,3,…)

Tin

12.(2009?朝陽區(qū)模擬)如圖所示為用頻閃照相的方法拍到的一個水平放置的彈簧振子振動情況.甲圖是振子靜止在

平衡位苴的照片，乙圖是振子被拉伸到左側(cè)距平衡位置20mm處,放手后向右運動，周期內(nèi)的頻閃照片?.已知頻閃

4

的頻率為10Hz,求:

201()()1020

(1)相鄰兩次閃光的時間間隔to、振動的周期To.

(2)若振子的質(zhì)量為20g,彈簧的勁度系數(shù)為50N/m,則振子的最大加速度是多少？

答案(1)0.1s1.2s(2)50m/s2

13.如圖所示,a、b、c為質(zhì)量相等的三個彈性小球(可視為質(zhì)點)，a、b分別懸掛在L,=lm、L產(chǎn)丁

0.25m的輕質(zhì)細線匕它們剛好與光滑水平面接觸而不互相擠壓,a、b相距10cm.若c從aL&T

z777777v77777777v77

H10cm?l

和b連線的中點處以v°=5cm/s的速度向左運動，則c將與a和b反復碰撞而往復運動，已知每次相碰兩球彼此交

換速度.碰撞后a和b的擺動均可視為簡諧運動.以c球開始運動為時間零點，向左為正方向，試在圖中畫出在10s

內(nèi)c、a兩球運動的位移一時間圖象，兩圖象均以各自的初位置為坐標原點，并定量闡述作圖的依據(jù).(計算周期時

可認為g與“'數(shù)值相等,a球的振幅為A)

x/cm

c球

5T

O234567：8

I

-5

x/cm

a球

A

O2；314：56：79

IIIII

-A

答案c運動時做勻速直線運動，速度大小為5cm/s,a、b運動時均做簡諧運動.

2七1sc、a兩球運動的位移一時間圖象如下圖所示.

Ta=2n

g

：N^jlOtis

第二單元機械波

第3課時機械波及其圖象

——要點精析一^—

要點一機械波

即學即用

i.如圖所示是同一機械波在兩種不同介質(zhì)中傳播的波動圖象,從圖中可以京談觀察到發(fā)生變化的物理量是（）

TTrTpTTTyTTTTpTTTp"HTjrTTTJTTTTpTTTpnnTprTTTjrTTTJYTTTJTTTTJTTTTpnrTTJTnT]TnTpnq

A.波速B.頻率C.周期D.波長

答案D

要點二波的圖象

即學即用

2.如圖所示,實線是沿X軸傳播的?列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,虛線是這列波在t=0.2s時刻的波形圖.已知該

波

的波速是0.8m/s,則下列說法正確的是（）

A.這列波的波長是14cmB.這列波的周期是0.125s

C.這列波可能是沿x軸正方向傳播的D.t=0時,x=4cm處的質(zhì)點速度沿y軸負方向

答案D

-------1-題型探究—*----

題型1波動圖象問題中多解性討論

【例1】?簡諧波在如圖所示的x軸上傳播,實線和虛線分別是t,和t,時刻的波形圖，已知0s.由圖判斷該列波

可能的波速為多大？

答案(4n+l)m/s或(4n+3)m/s,其中n=0,1,2,…

題型2波動圖象與振動圖象相結合的問題

【例2】例簡諧橫波，沿x掘正向傳播，位于原點的質(zhì)點的振動圖象如圖甲所示.則：

y/c：y/cm

grt/i0

甲乙

(1)該振動的振幅是cm.

(2)振動的周期是s.

(3)在t等于■!■周期時，位于原點的質(zhì)點離開平衡位置的位移是_____cm.

4

(4)圖乙為該波在某一時刻的波形圖,A點位于x=0.5m處.該波的傳播速度是m/s.

(5)經(jīng)過■)■周期后,A點離開平衡位置的位移是cm.

2-------

答案(1)8(2)0.2(3)0(4)10(5)-8

題型3振動方向與傳播方向的關系問題

【例3】一列簡諧波沿X軸正方向傳播,在t=0時刻的波形如圖所示，已知這列波在P點依次出現(xiàn)兩個波峰內(nèi)時間間隔

為0.4s,求質(zhì)點Q何時第一次到達波峰？

y/cm-

...............................?-

456789x/cm

答案0.7S

題型4去整留零法

【例4】如圖所示為一列沿x軸向右傳播的簡諧橫波在某時刻的波動圖象.已知此波的傳播速度大

小為v=2m/s.試畫出該時刻5s前及5s后的波動圖象.

答案解法-因為波速v=2m/s,從圖得4=8m,所以T=-=4s,又因為此波向右傳播，故平

V

衡位置坐標為2m、6m的兩個特殊質(zhì)點的初始振動方向分別為沿y軸正向與沿y軸負向.經(jīng)過5s這兩個

4

質(zhì)點分別位于正向最大位移與負向最大位移，由此便得出5s后的波形如下圖中實線所示.同樣的道理,只需設想各

質(zhì)點逆向振動1一T,即得5s前的波動圖象如下圖中虛線所示.

4

解法二因為波速右2m/s,所以由Ax=vAt可得Ax=10m,注意到竺去整后為2.故將整個波形向右平移2,即

A44

為5s后的波動圖象.而耨整個波形向左平移即為5s前的波動圖象.

跟蹤訓練

1.振源以原點0為平衡位置,沿V軸方向做簡諧運動,它激發(fā)的簡諧波在x軸上沿正、負兩個方向傳播,在某一時刻沿

x軸正向傳播的波形如圖所示.在原點的左方有一質(zhì)點P,從圖示時刻開始,經(jīng)過1/8周期,質(zhì)點P所在的位置以及振

動方向為

A.x軸下方，向上運動B.x軸下方，向下運動

C.x軸上方，向上運動D.x軸上方，向下運動

答案A

*y/cm

2.圖所示為位于坐標原點的波源A沿y軸方向做簡諧運動剛好完成一次全振動時的波的'B

圖象，圖中B、C表示沿波傳播方向上介質(zhì)中的兩個質(zhì)點.若將該時刻設為t=0時刻，己￡―4、八]

知該波的波速為10m/s,則下列兌法中正確的是

A.波源A開始振動時的運動方向沿y軸正方向

B.在此后的第1s內(nèi)回復力對波源A一直做正功

C從t=0時刻起0.6s內(nèi)質(zhì)點C通過的路程為9cm

D.對波源A和質(zhì)點B、C在任何連續(xù)的4s內(nèi)，回復力對它們做的總功均為零

答案CD

3.?列簡諧波沿直線傳播,A、B、C是該宜線上的三個質(zhì)點，如圖所示:某時刻波傳到BAB

點,此時A點怡在波谷位置.已知A、B相距5m,波長大于3m,小于5m,周期T=0.1s,振幅A-5cm,再經(jīng)0.5s,C

點第一次到達波谷，則A、C相距多遠？自波開始傳播以來,A點共運動了多少路程？

答案24m1.25m

4.一列簡諧橫波沿水平直線向右傳播,M、N為介質(zhì)中相距為AX的兩質(zhì)點,M在左,N在右,t時亥U,M、N兩質(zhì)點正好

振動經(jīng)過平衡位置,而且M、N之間有一個波谷,經(jīng)時間N質(zhì)點恰好處在波谷位置,求這列波的波速.

~(4〃+l)Ar,(4n+l)Ar-(4〃+3)Ar-(4〃+3)Ar、

答案v=-----------------或-----------或------------或~-----------(nz=0,1,2,…)

2AZ4At4Ar6Ar

第4課時波特有的現(xiàn)象聲波

----…要點精析一^----

要點一波特有的現(xiàn)象

即學即用

1.如圖所示是水平面上兩列頻率相同的波在某時刻的置加情況，圖中實線為波峰,虛線為波、、\/

谷.已知兩列波的振幅均為2cm,波速為2m/s,波長為8cm,E點是B、D和A、C連線場、/

的交點，下列說法中正確的是()1

A.A、C兩處兩質(zhì)點是振動加強的點

88、D兩處兩質(zhì)點在該時刻的盤直高度差是4cm

C.E處質(zhì)點是振動加強的點

D.經(jīng)0.02s,B處質(zhì)點通過的路程是8cm

答案CD

要點二聲波

即學即用

2.2004年12月下旬，由于印度洋海底的特大地震而引發(fā)的海嘯使印尼及附近的沿海地區(qū)遭受了巨大的損失,但在遇

難的尸體中并沒有發(fā)現(xiàn)一具其它動物的尸體.其原因是()

A.許多動物都有超聲定位系統(tǒng),能夠發(fā)射和接收超聲波

B.許多動物對外界刺激比較敏感,能夠接收次聲波

C.臺風海嘯能產(chǎn)生超聲波

D.臺風海嘯能產(chǎn)生次聲波

答案BD

一?一題型探究―

題型1波的疊加問題

【例1】一波源在繩的左端發(fā)出半個波①，頻率加振幅A.同時另一波源在繩右端發(fā)出半個廠一一

波②,頻率&（f〉fJ,振幅A、P為兩波源的中點，由圖所示，下列說法塔誤的是（）①②

A.兩列波同時到達P點

B.兩列波相遇時P點波峰值可達到AJA一

C.兩列波相遇再分開后，各自保持原波形傳播

D.因頻率不同，這兩列波相遇不能疊加

答案BD

題型2波的干涉問題

［例2］如圖所示,Si和Sz是湖面上兩個完全相同的水波的波源,MN是足夠長的湖岸，水波

I

的波長為2ms與S：的連線與湖岸垂直,且S,S.=5m,則岸邊始終平靜的地方共有幾處？點-----------------飛

答案5處

題型3科技物理

【例3］利用超聲波遇到物體發(fā)生反射，可測定物體運動的有關參量.圖甲中儀器A和B通過電纜線連接,B為超聲波

發(fā)射與接收一體化裝置,而儀器A為B提供超聲波信號源而且能將B接收到的超聲波信號進行處理并在屏幕上顯

示其波形.

現(xiàn)固定裝置B,并將它對準勻速行駛的小車C,使每隔固定時間T。發(fā)射一短促的超聲波脈沖（如圖乙中幅度大的波

形），而B接收到的由小車C反射回的超聲波經(jīng)儀器A處理后顯示如圖乙中幅度較小的波形.反射波滯后的時間已

在下圖中標出，其中T和AT為已知量.另外還知道該測定條件下聲波在空氣中的速度為v0,根據(jù)所給信息，試判斷

小車的運動方向和速度大小.

答案向右

27；,+Ar

跟蹤訓練

1.如圖所示，在雙曲線「-4=1的兩個焦點F：和F.上放叁兩個頻率相同的波源，它們激起\片7

，69）「一

的波的波長為4cm.就圖中A、3、C、D四個質(zhì)點的振動情況，下列說法中正確的是（）,』屣聞由

A.若A、B振動加強，則C、D振動一定減弱B.若A、B振動加強，則C、D振動一定加強

C.A、B、C、D振動一定加強D.A、B、C、D振動一定減弱

答案B

2.如圖所示中S為在水面上振動的波源,M、N是水面上的兩塊擋板,其中N板可以上下移動，兩

板中間有一狹縫,此時測得A處水沒有振動，為使A處水也能發(fā)生振動,可采用的方法是（）2

A.使波源的頻率增大B.使波源的頻率減小

C.移動N使狹縫的間距增大D.移動N使狹縫的間距減小

答案BD

3.如圖所示,a、b是?列橫波上的兩個質(zhì)點,它們在x軸卜.的距離1=30m,波沿x軸正方向傳播，

當a振動到最高點時，b恰好經(jīng)過平衡位置:經(jīng)過3s,波傳播了30m,并旦a經(jīng)過平衡位置，b恰

好到達最高點.那么（）

A這列波的速度一定是10m/s

B.這列波的周期一定是3s

C.這列波的波長可能是24m

D.這列波的頻率可能是1.25Hz

答案AC

4.有一種沙漠蝎子既沒有眼睛，也沒有耳朵.它捕食獵物靠的是一種地震儀式的本領.它有

八條腿，趴伏時大致對稱地放置在期體四周（如圖所不）.不遠處的小蟲一有騷動，就會

在沙面上引起一陣地宸波.蝎子從哪只腿先感到地宸波就能判斷小蟲所在的萬包井從P

波和S波到達的時間差就可以“算出”小蟲到它的距離.方位和距離都知道了，它就能撲上去捕獲小蟲了.已知P波

速度為150m/s,S波速度為50m/s.如果兩波到達沙漠蝎子的時間差為3.5X1()7s1則小蟲離它的距離多大？

答案26cm

一＞活頁作業(yè)

1.如圖所示,O是波源,a、b、c、d是波傳播方向上各質(zhì)點的平衡位置,且Oa=ab=bc=cd=0.6叫?—.—.—

Oabc

開始各質(zhì)點均靜止在平衡位置,t=0時波源O開始向上做簡諧運動，振幅是0.02m,波沿Ox方向傳播,波長是1.6m.

當波源。點振動了一段時間匕，其經(jīng)過的路程是0.1m,在L時亥山各質(zhì)點運動的方向走()

A.a質(zhì)點向上B.b質(zhì)點向上C.c質(zhì)點向下D.d質(zhì)點向下

答案A

2.下圖為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時的波形.當R點在t=0時的振動狀態(tài)傳到S點時,PR范圍內(nèi)(含P、

R)有一些質(zhì)點正在向y軸負方向運動，這些質(zhì)點的x坐標取值范圍是)

A.2cmWxW4cmB.2cm<x<4cm

C.2cmWx<3cmD.2cm〈xW3cm

答案C

3.如圖所示,兩列簡諧橫波分別沿＞：軸正方向和負方向傳播,兩波源分別位于X-2X101m和X-12X101m處,兩列波

的波速均為v=0.4m/s,兩波源的振幅均為A=2cm.圖示為t=0時刻兩列波的圖象(傳播方向如圖)，此刻平衡位置處

于x=0.2m和0.8m的P、Q兩質(zhì)點剛開始振動.質(zhì)點M的平衡位置處于x=0.5m處,關于各質(zhì)點運動恃況的判斷

正確的是)

A.質(zhì)點P、Q都首先沿y軸正方向運動

B.t=0.75s時刻，質(zhì)點P、Q都運動到M點

C.t=ls時刻，質(zhì)點M的位移為+4cm

D.t=ls時刻，質(zhì)點M的位移為-dcm

答案D

4.（2009開封模擬）一列簡諧橫波,某時刻的圖象如圖2-4甲所示,從該時刻開始計時,A質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示,

A.波沿x軸正向傳播

B.波速是25m/s

C.經(jīng)過△t=0.4s,質(zhì)點A通過的路程是4m

D.質(zhì)點P比質(zhì)點Q先回到平衡位置

答案BC

5.如圖所示，波源S從平衡位置y=0開始振動，運動方向輕直向上（y軸的正方向），振動周期u-1一u

PSQ

T=0.01s,產(chǎn)生的簡諧波向左、右兩個方向傳播，波速均為v=80m/s.經(jīng)過一段時間后,P、Q兩點開始振動.已知距

離SP=L2m,SQ=2.6m,若以Q點開始振動的時刻作為計時的零點，則關于甲、乙、丙、丁四幅圖象的說法中，能

正確描述P、Q兩點振動情況的是()

A.甲為Q點的振動圖象B.乙為Q點的振動圖象

C.丙為P點的振動圖象D.丁為P點的振動圖象

答案AD

6.如圖所示，位于介質(zhì)I和II分界面上的波源S,產(chǎn)生兩列分別沿x軸負方向與正方向傳播的機械波.若在兩種介質(zhì)中

波的頻率及傳播速度分別為f、f：和5、Vz,則(

A.fi=2fz,Vi=v2B.fi=fz,Vi=O.5v>

C.f尸fz,v尸2V2D.f)=0.5fz,Vi=v2

答案C

7.關于次聲波和超聲波，以下說法中不正碰的是()

A.頻率低于20Hz的聲波為次聲波，頻率高于20000Hz的聲波為超聲波

B.次聲波的波長比可聞聲波長，超聲波的波長比可聞聲波短

C.次聲波的頻率太低，即使是強次聲波對人體也無傷害

D.在同一種均勻介質(zhì)中，在相同的溫度條件下，次聲波、可聞聲波和超聲波的波速均相等

答案C

8.(2009?九江模擬)如圖為一列簡諧橫波的圖象,質(zhì)點P此時的動量為mv,經(jīng)過0.2s,質(zhì)點PP'/cm

的動量大小和方向都不變，再經(jīng)過0.2s,質(zhì)點P的動量大小不變,方向改變，由此可判斷°\\,Jem

()

A.波向左傳播,波速為5m/s

B.波向右傳播,波速為5m/s

C.該波與一個頻率為1.25Hz的波nJ?能發(fā)生干涉現(xiàn)象

D.該波與一個頻率為1.25Hz的波不可能發(fā)生干涉現(xiàn)象

答案AC

9.兩個振動情況完全一樣的波源S、S：相距6m,它們在空間產(chǎn)生的干涉圖樣如圖所示，圖中實線表示振動加強的區(qū)

域，虛線表示振動減弱的區(qū)域，下列說法正確的是

()

A.兩波源的振動頻率一定不相同

B.虛線一定是波谷與波谷相遇處

C.兩列波的波長都為2m

D.兩列波的波長都為1m

答案C

10.如圖(a)為水波演示槽，可演示兩列水波疊加的情形.S,、S,為兩個波源,能連續(xù)不斷地上下振動產(chǎn)生水波,P為水

面上的一點，西=方;.圖(b)(c)分別為Si、S二波源的振動圖象，則)

A.水面上不能形成干涉圖樣

B.由于水波波速未知，不能判斷P點屬振動加強點還是減弱點

C.P點屬振動加強點

D.P點振動的振幅為1cm

答案C

11.圖為沿x軸向右傳播的簡諧橫波在t=