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机械波及其图象练习 机械波及其图象练习 机械波及其图象练习 第一讲 机械涉及其图象 【基本观点与基本规律 】 一、机械波 1．机械波的产生 1）定义：机械振动在介质中的流传过程，叫做机械波。 2）产生条件：波源和介质。 3）产生过程：沿波的流传方向上各质点的振动都受它前一个质点的带动而做受迫振动，对简谐波而言各质点振动的振幅和周期都同样，各质点只在自己的均衡地点邻近振动，其实不“随声附和”，波不过流传的运动形式和振动能量。 2．波的分类 1）横波：质点的振动方向与流传方向垂直，崛起部分叫波峰，凹陷部分叫波谷。 2）纵波：质点的振动方向与波的流传方向在一条直线上，质点散布密的叫密部，质点散布疏的叫疏部。 3．描绘机械波的物理量 1）波长λ：两个相邻的、在振动过程中对均衡地点的位移老是相等的质点间的距离叫波长。在横波中，两个相邻的波峰（或波谷）间的距离等于波长。 在纵波中，两个相邻的密部（或疏部）间的距离等于波长。在一个周期内机械波流传的距离等于波长。 2）频次 f ：波的频次由波源决定，在流传过程中，只需波源的振动频次必定，则不论在什么介质中流传，波的频次都不变。 （ 3）波速 v：单位时间内振动向外流传的距离， 即 v x f ， 。波速与波长和频次的关系： v t 波速的大小由介质决定。 【例 1】如图 12－ 1－ 1，沿波的流传方向上有间距为 2m的五个质点 a、 b、c、 d、e，均静 止在各自的均衡地点。一列简谐横波以 2m/s 的速度水平向右流传， t=0 时辰波抵达质点 a，质 点 a 开始均衡地点向下运动， t=3s 时质点 a 第一次抵达最高点，则以下说法中不正确的选项是？ （ ） A、质点 d 开始振动后的振动周期为 4s B、 t=4s 时辰波恰巧传到质点 e C、 t=5s 时质点 b 抵达最高点 图 12－ 1－1 D、在 3s<t<4s 这段时间内质点 c 速度方向向上 【例 2】对于振动和波的关系，以下说法中正确的选项是 A、假如波源停止振动，在介质中流传的颠簸也立刻停止  （ ） B、物体作机械振动，必定产活力械波 C、波的速度即波源的振动速度 D、波在介质中的流传频次，与介质性质没关，仅由波源的振动频次决定 【例 3】一列在竖直方向振动的简谐横波，波长为λ， 沿正 x方向流传， 某一时辰， 在振动 位移向上且大小等于振幅一半的各点中， 任取相邻的两点 P1 、P2 ，已知 P1的 x坐标小于 P2的 x坐标 （ ） A、若 P1P2 < λ /2 , 则 P1向下运动， P2向上振动 B、若 P1P2 < λ /2 , 则 P1向上运动， P2向下振动 C、若 P1P2 > λ /2 , 则 P1向上运动， P2向下振动 D、若 P1P2 > λ /2 , 则 P1向下运动， P2向上振动 二、机械波的图象 1．图象：在平面直角坐标系中，用横坐标表示介质中各质点的均衡地点；用纵坐标表示某一时 刻，各质点偏离均衡地点的位移，连结各位移矢量的尾端，得出的曲线即为波的图象，简谐波 的图像是正弦（或余弦）曲线。 2．物理意义：某一时辰介质中各质点相对均衡地点的位移。 【例 4】如图 12－ 1－2所示为波源开始振动一个周期的波形图， 设介质中质点振动的周期为 T，下边说法正确的选项是 （ ） A、若 M点为波源，则 M点开始振动的方向向下 B、若 N点为波源，则 P质点振动了 3T／ 4的时间 C、若 M为波源，则 P质点振动了 3T／ 4的时间 D、若 N为波源，则该时辰 P质点的动能最小 图 12－1－2 【例 5】已知一列在弹性绳上流传的简谐横波在某一时辰的波形， 则以下说法正确的选项是 （ ）A、只需绳上一点（速度不为零的点）的振动速度方向已知，便可确立波的流传方向 B、只需波的流传方向已知，便可确立此时绳索上任一点（速度不为零的点）振动的速度方 向 C、波的周期等于绳上每一点的振动周期 D、波在流传过程中，绳索上的各质点将以波的流传速度沿着波形运动 【例 6】在平均介质中选用均衡地点在同向来线上的 9个质点，相邻两质点的距离均为 L，如 图 (a ）所示．一列横波沿该直线向右流传， t=0 时抵达质点 1，质点 1开始向下运动，经过时间 t 第一次出现如图（ b）所示的波形．则该波的 （ ） A、周期为 t ，波长为 8L B 、周期为 32  t ，波长为 8L C、周期为 23 t ，波速为 12L/ t D 、周期为 t ，波速为 8L/ t 【例 7】呈水平状态的弹性绳，左端在竖直方向做周期为ｓ的简谐振动，在ｔ＝始向上振动，则在ｔ＝ｓ时，绳上的波可能是图中的  0时左端开 （ ） 【例 8】一列简谐横波沿直线流传， A、 B、 C是