题目列表(包括答案和解析)

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(五)图象的特点

(1)横波的图象形状与波在传播过程中介质中各质点某时刻的分布相似,波形中的波峰即为图象中的位移正向最大值,波谷即为图象中位移负向的最大值,波形中通过平衡位置的质点在图象中也恰处于平衡位置。

(2)波形图线是正弦或余弦曲线的波称为简谐波,简谐波是最简单的波,对于简谐波而言,各个质点振动的最大位移都相同。

(3)波的图象的重复性:相隔时间为周期整数倍的两个时刻的波形相同。

(4)波的传播方向的双向性:不指定波的传播方向时,图象中波可能向x轴正向或x轴负向传播。

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(四)方法规律总结

(1)波动与振动的关系

①联系:振动是波动的前提,波动是振动的传播。

②区别:振动是个体行为,波动是群体行为;振动的质点做变加速运动;波动在介质中匀速传播。

(2)波动的特点

①波动的传播方向既可以和质点的振动方向垂直,也可以和质点的振动方向在同一直线上。

②各质点的起振方向都相同。

③在波动过程中,传播了振动形式的同时也传播了能量和信息。

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(三)波的传播方向、质点运动方向的判断方法

已知质点运动方向判断波的传播方向或与之相反的问题,判断的基本规律是横波的形成与传播的特点,常用方法有

方法一:上下坡法

沿波的传播方向看,“上坡”的点向下运动,“下坡”的点向上运动,简称“上坡下、下坡上”(如图甲所示)。

方法二:同侧法

在波的图像上的某一点,沿竖直方向画出一个箭头表示质点运动方向,并设想在同一点沿水平方向画个箭头表示波的传播方向,那么这两个箭头总是在曲线的同侧(如图乙所示)。

方法三:头头(尾尾)相对法

在波形图的波峰(或波谷)上画出一个箭头表示波的传播方向,并在波峰(或波谷)两边波形上分别画出两个箭头表示质点运动方向,那么这三个箭头总是头头相对,尾尾相对(如图丙所示)。

方法四:平移法

将原波形(实线)沿波的传播方向平移后(虚线),则从原波形中平衡位置沿y轴指向虚线最大位移处的方向,表示原波形中质点的运动方向(如图丁所示)

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(二)横波和纵波

从质点的振动方向和波的传播方向之间关系来看,机械波有两种基本类型:

①横波:质点振动的方向跟波的传播方向垂直的波,叫做横波,如绳波。

在横波中,凸起的最高处叫做波峰,凹下去的最低处叫做波谷,横波是以波峰波谷这个形式将机械振动传播出去的,这种波在传播时呈现出凸凹相间的波形。

②纵波:质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波,叫做纵波。

在纵波中,质点分布最密的地方叫做密部,质点分布最疏的地方叫做疏部,纵波在传播时呈现出疏密相间的波形。

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(一)波的形成和传播

传播机械波的物质,如水、绳、空气等,可以分成许多小部分,每一小部分都可以看做质点,当其中一个质点振动时,由于质点间的相互作用,就带动相邻的质点振动起来,该质点又带动后面的质点振动起来,这样振动的状态就传播出去,形成了机械波。

说明

(1)各质点的振动周期都与波源的振动周期相同。

波传播时,介质中的质点跟着波源做受迫振动,每个质点的振动频率都与波源的振动频率相同。

(2)离波源越远,质点的振动越滞后,但各质点的起振方向与波源起振方向相同。

(3)波传播的是振动这种形式,而介质的质点并不随波迁移。

波传播的是振动这种形式,介质的每个质点只在自己平衡位置附近振动,并不随波迁移。如运动会上表演麦浪的团体操,许多学生手举麦穗,随着音乐声依次上下起伏,于是就形成了像一大片金黄的滚滚的麦浪,可是,这里的每个学生谁也没有向前移动一步,仅把起伏的运动形式依次传出去了。

(4)波在传递运动形式的同时,也传递能量和信息。

由于质点间的弹力作用,先振动的质点要对相邻的后振动的质点做正功,后者对前者做负功,因而离波源近的质点把机械能传递给离波源远的质点。

(5)机械波的形成是有条件的:一是必须有持续振动的波源,二是必须有传播的介质。

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3、波长、频率和波速

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2、波的图像

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1、波的形成和传播

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17. 真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中,若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放,运动中小球速度与竖直方向夹角为37°(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)。

现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出。求运动过程中

(1)小球受到的电场力的大小及方向

(2)小球从抛出点至最高点的电势能变化量

(3)小球的最小动量的大小及方向。

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16. 如图,在光滑绝缘竖直细杆上,套有一小孔的带电小球,小球质量为m,带电荷量为-q,杆与以正电荷Q为圆心的某一圆周交于BC两点,小球从A点无初速释放,AB=BC=h,小球滑到B点时速度大小为,求小球滑到C点时速度的大小及AC两点间的电势差.

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同步练习册答案