5、机械波特点

20．(09年全国卷Ⅰ)一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x=1.5m和x=4.5m。P点的振动图像如图2所示。

在下列四幅图中，Q点的振动图像可能是

答案：BC

解析：本题考查波的传播.该波的波长为4m.,PQ两点间的距离为3m..当波沿x轴正方向传播时当P在平衡位置向上振动时而Q点此时应处于波峰,B正确.当沿x轴负方向传播时,P点处于向上振动时Q点应处于波谷,C对。

4、振动与波

8.(09年天津卷)某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝Asin，则质点

A.第1 s末与第3 s末的位移相同

B.第1 s末与第3 s末的速度相同

C.3 s末至5 s末的位移方向都相同

D.3 s末至5 s末的速度方向都相同

答案：AD

解析：由关系式可知，，将t=1s和t=3s代入关系式中求得两时刻位移相同，A对；画出对应的位移-时间图像，由图像可以看出，第1s末和第3s末的速度方向不同，B错；仍由图像可知，3s末至5s末的位移大小相同，方向相反，而速度是大小相同，方向也相同。故C错、D对。

3、振动图像

35．(09年宁夏卷)［物理--选修3-4］

(1)(5分)某振动系统的固有频率为f_o ，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f 。若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是_______(填入选项前的字母，有填错的不得分)

A．当f < f₀时，该振动系统的振幅随f增大而减小

B．当f > f₀时，该振动系统的振幅随f减小而增大

C．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f₀

D．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f

答案：BD

2、受迫振动

4．(09年上海物理)做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2，则单摆振动的

A．频率、振幅都不变　　　　 B．频率、振幅都改变

C．频率不变、振幅改变　　 D．频率改变、振幅不变

答案：C

解析：由单摆的周期公式，可知，单摆摆长不变，则周期不变，频率不变；振幅A是反映单摆运动过程中的能量大小的物理量，由可知，摆球经过平衡位置时的动能不变，因此振幅改变，所以C正确。

1、振动

1、　 求解波速问题

这类问题可分为二种情况：一是已知波的图象求解波速问题，二是已知质点振动情况求解波速问题。解这类题时一要抓住波的“三要素”，二要注意由于波有双向性和重复性而引起的多值问题。

例3、如图(3)所示，实线是一列简谐横波在t=0时刻的波形图线，虚线是0.5秒后它的波形图线，则这列波可能的波速为多大？

分析与解　 因本题未注明波的传播方向，应考虑到波有可能沿X轴正方向传播，也可能沿X轴负方向传播；又因本题对周期未加限制条件，应考虑其重复性，现已知t=0.5，=4m。

若波沿X轴正方向传播，则由平移法和图线可知得：

(m/s)

式中，n=0，1，2……

若波沿X轴负方向传播，同理可知得

=

式中：n=0，1，2……

其中，n=0，1，2……分别代表的物理意义教师可作适当引导后让学生思考回答。

例4：一列简谐横波沿一直线由A向B传播，某一时刻A、B两点均处在平衡位置，且A、B间仅有一个波峰，B点向上振动。若经过时间t，质点B恰好在波峰位置，则该列波可能的传播速度是多少？(已知A、B相距为d)

分析与解　 因B质点向上振动且经t到达波峰，则考虑其周期性(即重复性)：t=nT+，所以T=(n=0，1，2　 ……)。又因为A、B间仅有一个波峰，可有图(4)中实线和虚线两种波形图。

当=d时(图中实线波形)

……)

当=2d时(图中虚线波形)

n=0，1，2……)

若本题中未知经t后B点的振动方向，其他条件不变，则必须考虑波的双向性，可让学生思考解决。

(4)由波的图象求路程、位移和时间等问题

通过这类题型的分析，能使学生进一步明确波的三要素是互相联系和互相制约的，当机械波在介质中传播时，介质中各质点都做机械振动，它们振动是以波的形式互相关联的，是沿波的传播方向前后带动的，振动的传播速度就是波速。

例5：一列简谐横波在t=0时刻刚传到质点P，波形图如图(5)所示，若经△t=1.1秒后P点刚好出现第三次波峰，则当Q点第一次出现波峰的时间是多少？

分析与解　 由波形图、波的传播方向，可知P点在t=0时刻，振动方向沿-y。又因为在△t=1.1秒内P刚好第三次出现在波峰，所以2T+=1.1，即T=0.4S，则有。t=0时刻波刚好传到x=2.5米的P质点处，波由P传到Q点需时间t=秒。因P质点开始振动方向沿-y，Q点要重复P点的振动，所以Q点刚开始振动方向也沿-y，即Q点第一次到达波峰还需3/4T，即0.3秒。综上所述Q点第一次到达波峰的时间应为0.5+0.3=0.8(秒)。