2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十四章 第2講 機(jī)械波課件 教科版.ppt

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1、,第十四章機(jī)械振動與機(jī)械波光電磁波與相對論,第2講機(jī)械波,,大一輪復(fù)習(xí)講義,,NEIRONGSUOYIN,內(nèi)容索引,過好雙基關(guān),研透命題點(diǎn),課時作業(yè),回扣基礎(chǔ)知識 訓(xùn)練基礎(chǔ)題目,細(xì)研考綱和真題 分析突破命題點(diǎn),限時訓(xùn)練 練規(guī)范 練速度,,過好雙基關(guān),,,,一、機(jī)械波,,,1.形成條件 (1)有發(fā)生機(jī)械振動的 . (2)有傳播 ，如空氣、水等. 2.傳播特點(diǎn) (1)傳播振動形式、傳播 、傳播信息. (2)質(zhì)點(diǎn)不隨波 .,波源,介質(zhì),能量,遷移,3.機(jī)械波的分類 (1)橫波：質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的傳播方向相互 ，有波峰和波谷. (2)縱波：質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的傳播方向 ，有疏

2、部和密部. 4.機(jī)械波的描述 (1)波長()：在波動中，振動相位總是 的兩個 質(zhì)點(diǎn)間的距離. 在橫波中，兩個相鄰波峰(或波谷)間的距離等于 . 在縱波中，兩個相鄰密部(或疏部)間的距離等于 . (2)頻率(f)：波的頻率等于 振動的頻率. (3)波速(v)：波在介質(zhì)中的傳播速度，由 本身的性質(zhì)決定. (4)波長、頻率(或周期)和波速的關(guān)系：v .,垂直,在同一直線上,相同,相鄰,波長,波長,波源,介質(zhì),f,5.波的圖像 (1)坐標(biāo)軸：橫坐標(biāo)表示沿波傳播方向上各個質(zhì)點(diǎn)的 ，縱坐標(biāo)表示該時刻各個質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的 . (2)意義：表示在波的傳播方向上，某時刻各

3、質(zhì)點(diǎn)離開 的位移.,平衡位置,位移,平衡位置,自測1(多選)關(guān)于機(jī)械波，下列說法正確的是 A.在傳播過程中，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)隨波的傳播而遷移 B.周期或頻率，只取決于波源，而與v、無直接關(guān)系 C.波速v取決于介質(zhì)的性質(zhì)，它與T、無直接關(guān)系 D.一切波都能發(fā)生衍射現(xiàn)象,,,,自測2教材P28第1題(多選)簡諧橫波某時刻的波形如圖1所示.P為介質(zhì)中的一個質(zhì)點(diǎn)，波沿x軸的正方向傳播.以下說法正確的是 A.質(zhì)點(diǎn)P此時刻的速度沿x軸的正方向 B.質(zhì)點(diǎn)P此時刻的加速度沿y軸的正方向 C.再過半個周期時，質(zhì)點(diǎn)P的位移為負(fù)值 D.經(jīng)過一個周期，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為4a,,,圖1,,二、波的干涉和衍射現(xiàn)象多普勒效應(yīng)

4、,,,1.波的干涉和衍射,相同,尺寸,干涉圖樣,繞過障礙物,2.多普勒效應(yīng) (1)條件：聲源和觀察者之間有 (距離發(fā)生變化)； (2)現(xiàn)象：觀察者感到 發(fā)生變化； (3)實(shí)質(zhì)：聲源頻率不變，觀察者接收到的 變化.,相對運(yùn)動,頻率,頻率,自測3教材P35第1題(多選)以下關(guān)于波的衍射的說法，正確的是 A.波遇到障礙物時，一定會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 B.當(dāng)障礙物的尺寸比波長大得多時，會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 C.當(dāng)孔的大小比波長小時，會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 D.通常講話產(chǎn)生的聲波，經(jīng)過尺寸為1 m左右的障礙物時會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,,,,研透命題點(diǎn),,,,,,命題點(diǎn)一機(jī)械波的形成與傳播,1.機(jī)

5、械波的傳播特點(diǎn) (1)波傳到任意一點(diǎn)，該點(diǎn)的起振方向都和波源的起振方向相同. (2)介質(zhì)中每個質(zhì)點(diǎn)都做受迫振動，因此，任一質(zhì)點(diǎn)的振動頻率和周期都和波源的振動頻率和周期相同. (3)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，由于介質(zhì)的情況不同，它的波長和波速可能改變，但頻率和周期都不會改變. (4)波源經(jīng)過一個周期T完成一次全振動，波恰好向前傳播一個波長的距離，所以v f.,2.波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動方向的互判方法,類型1機(jī)械波及波速公式的應(yīng)用 例1(2018全國卷34(1))聲波在空氣中的傳播速度為340 m/s，在鋼鐵中的傳播速度為4 900 m/s.一平直橋由鋼鐵制成，某同學(xué)用錘子敲擊一下橋的一端發(fā)出聲

6、音，分別經(jīng)空氣和橋傳到另一端的時間之差為1.00 s.橋的長度約為_____m.若 該聲波在空氣中的波長為，則它在鋼鐵中的波長為的____倍.,365,代入Lvt中解得橋長L365 m,變式1(多選)(2016全國卷34(1))某同學(xué)漂浮在海面上，雖然水面波正平穩(wěn)地以1.8 m/s的速率向著海灘傳播，但他并不向海灘靠近.該同學(xué)發(fā)現(xiàn)從第1個波峰到第10個波峰通過身下的時間間隔為15 s.下列說法正確的是 A.水面波是一種機(jī)械波 B.該水面波的頻率為6 Hz C.該水面波的波長為3 m D.水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊，是因?yàn)椴▊鞑r能量不會傳遞出去 E.水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊，是因?yàn)椴▊鞑r振

7、動的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移,,,,解析水面波是機(jī)械振動在水面上傳播，是一種典型機(jī)械波，A正確；,波傳播過程中，傳播的是振動形式，能量可以傳送出去，但質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，D錯誤，E正確.,類型2波動與質(zhì)點(diǎn)振動的綜合分析 例2(多選)(2017全國卷34(1))如圖2，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，實(shí)線為t0時的波形圖，虛線為t0.5 s時的波形圖.已知該簡諧波的周期大于0.5 s.關(guān)于該簡諧波，下列說法正確的是 A.波長為2 m B.波速為6 m/s C.頻率為1.5 Hz D.t1 s時，x1 m處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰 E.t2 s時，x2 m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置,,,,圖2,解析由題圖波形圖可知，波長4

8、m，故A錯誤；,t2 s3T時，x2 m處的質(zhì)點(diǎn)正經(jīng)過平衡位置向上運(yùn)動，故E正確.,變式2(多選)(2016全國卷34(1))由波源S形成的簡諧橫波在均勻介質(zhì)中向左、右傳播.波源振動的頻率為20 Hz，波速為16 m/s.已知介質(zhì)中P、Q兩質(zhì)點(diǎn)位于波源S的兩側(cè)，且P、Q和S的平衡位置在一條直線上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之間的距離分別為15.8 m、14.6 m.P、Q開始振動后，下列判斷正確的是 A.P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的方向始終相同 B.P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的方向始終相反 C.當(dāng)S恰好通過平衡位置時，P、Q兩點(diǎn)也正好通過平衡位置 D.當(dāng)S恰好通過平衡位置向上運(yùn)動時，P在波峰 E.當(dāng)S恰好通過

9、平衡位置向下運(yùn)動時，Q在波峰,,,,例3(多選)(2018河南省濮陽市第三次模擬)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t0時刻的波形圖如圖3所示.已知波速為0.4 m/s，且波剛傳到c點(diǎn).下列選項(xiàng)正確的是 A.波源的振動周期為0.2 s B.t0時，質(zhì)點(diǎn)d沿y軸正方向運(yùn)動 C.t0時，質(zhì)點(diǎn)a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b的加速度小 D.質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b先回到平衡位置 E.t0.1 s時，質(zhì)點(diǎn)c將運(yùn)動到x12 cm,,,,圖3,因?yàn)椴ㄑ豿軸正方向傳播，根據(jù)“上下坡法”，可知d處于“下坡路”，故t0時刻質(zhì)點(diǎn)d沿y軸正方向運(yùn)動，故B正確； t0時，質(zhì)點(diǎn)a的位移小于質(zhì)點(diǎn)b的位移，故質(zhì)點(diǎn)a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b的加速度小，故C正

10、確； 在t0時刻，質(zhì)點(diǎn)a的振動方向沿y軸負(fù)方向向波谷運(yùn)動，而質(zhì)點(diǎn)b的振動方向沿y軸負(fù)方向向平衡位置運(yùn)動，故質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b后回到平衡位置，故D錯誤； 質(zhì)點(diǎn)不會隨波遷移，只是在平衡位置附近振動，故E錯誤.,變式3(多選)(2016天津理綜7)在均勻介質(zhì)中坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一波源做簡諧運(yùn)動，其表達(dá)式為y5sin ( t) m，它在介質(zhì)中形成的簡諧橫波沿x軸正方向傳播，某時刻波剛好傳播到x12 m處，波形圖像如圖4所示，則 A.此后再經(jīng)6 s該波傳播到x24 m處 B.M點(diǎn)在此后第3 s末的振動方向沿y軸正方向 C.波源開始振動時的運(yùn)動方向沿y軸負(fù)方向 D.此后M點(diǎn)第一次到達(dá)y3 m處所需時間是2 s,,

11、,圖4,因波傳到x12 m處時，質(zhì)點(diǎn)向y軸正方向振動，故波源開始振動時的運(yùn)動方向沿y軸正方向，選項(xiàng)C錯誤；,,,,命題點(diǎn)二波動圖像和振動圖像的理解和應(yīng)用,例4(2018全國卷34(2))一列簡諧橫波在t s時的波形圖如圖5(a)所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點(diǎn).圖(b)是質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖像.求：,圖5,(1)波速及波的傳播方向；,答案18 cm/s沿x軸負(fù)方向傳播,解析由題圖(a)可以看出，該波的波長為 36 cm 由題圖(b)可以看出，周期為 T2 s 波速為v 18 cm/s,由題圖(b)知，當(dāng)t s時，Q點(diǎn)向上運(yùn)動，結(jié)合題圖(a)可得，波沿x軸負(fù)方向傳播.,(2)質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo).,

12、答案9 cm,解析設(shè)質(zhì)點(diǎn)P、Q平衡位置的x坐標(biāo)分別為xP、xQ.,xP 3 cm,由題圖(b)知，在t0時Q點(diǎn)處于平衡位置，經(jīng)t s，其振動狀態(tài)向x軸負(fù)方向傳播至P點(diǎn)處，由此及式有xQxPvt6 cm,由式得，質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)為 xQ9 cm,變式4(多選)(2018廣東省深圳市第一次調(diào)研)一列簡諧橫波在t0時刻的圖像如圖6甲所示，平衡位置位于x15 m處的A質(zhì)點(diǎn)的振動圖像如圖乙所示，下列說法中正確的是 A.這列波沿x軸負(fù)方向傳播 B.這列波的波速是 m/s C.從t0開始，質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)Q 晚0.4 s回到平衡位置 D.從t0到t0.1 s時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)Q加速度越來越小 E.從t0到t

13、0.6 s時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)A的位移為4 m,,圖6,,,解析由題圖乙知，t0時刻質(zhì)點(diǎn)A的速度方向?yàn)檠貀軸正方向，在題圖甲中，由波形平移法可知該波的傳播方向?yàn)檠豿軸負(fù)方向，故A正確；,t0時刻質(zhì)點(diǎn)Q向y軸正方向振動，t0.1 s時回到平衡位置，則從t0到t0.1 s時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度越來越小，故D正確； t0時刻質(zhì)點(diǎn)A在平衡位置向y軸正方向振動，t0.6 s時質(zhì)點(diǎn)A仍在平衡位置向y軸負(fù)方向振動，則從t0到t0.6 s時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)A的位移為0，故E錯誤.,變式5(多選)(2018遼寧省丹東市一模)一列簡諧橫波在某均勻介質(zhì)中沿x軸傳播，從x3 m處的質(zhì)點(diǎn)a開始振動時計時，圖7甲為t0時刻的波形圖且質(zhì)

14、點(diǎn)a正沿y軸正方向運(yùn)動，圖乙為質(zhì)點(diǎn)a的振動圖像，則下列說法正確的是 A.該波的頻率為2.5 Hz B.該波的傳播速度為200 m/s C.該波是沿x軸負(fù)方向傳播的 D.從t0時刻起，a、b、c三質(zhì)點(diǎn)中b最 先回到平衡位置 E.從t0時刻起，經(jīng)0.015 s質(zhì)點(diǎn)a回到平衡位置,圖7,,,,a點(diǎn)在t0時刻速度方向沿y軸正方向，故波沿x軸正方向傳播，故C錯誤； 從t0時刻起，質(zhì)點(diǎn)a沿y軸正方向向波峰運(yùn)動，質(zhì)點(diǎn)b沿y軸正方向向平衡位置運(yùn)動，質(zhì)點(diǎn)c沿y軸負(fù)方向向波谷運(yùn)動，故質(zhì)點(diǎn)b最先回到平衡位置，故D正確；,,,,命題點(diǎn)三波傳播的周期性和多解性問題,1.波動問題多解的主要因素 (1)周期性 時間周期性：

15、時間間隔t與周期T的關(guān)系不明確. 空間周期性：波傳播的距離x與波長的關(guān)系不明確. (2)雙向性 傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定. 振動方向雙向性：質(zhì)點(diǎn)振動方向不確定. 2.解決波的多解問題的思路 一般采用從特殊到一般的思維方法，即找出一個周期內(nèi)滿足條件的關(guān)系t或x，若此關(guān)系為時間，則tnTt(n0,1,2，)；若此關(guān)系為距離，則xnx(n0,1,2，).,例5如圖8中實(shí)線是一列簡諧橫波在t10時刻的波形，虛線是這列波在t20.5 s時刻的波形.,圖8,(1)寫出這列波的波速表達(dá)式；,答案見解析,解析由題圖圖像可知8 m,當(dāng)波向左傳播時，波傳播距離為,(2)若波速大小為74 m/s，波速方向

16、如何？,答案見解析,解析若波速大小為74 m/s，在tt2t1時間內(nèi)波傳播的距離為svt740.5 m37 m.,變式6(2018山東省淄博市仿真模擬)簡諧橫波沿x軸傳播，M、N是x軸上兩質(zhì)點(diǎn)，如圖9甲是質(zhì)點(diǎn)N的振動圖像.圖乙中實(shí)線是t3 s時刻的波形圖像，質(zhì)點(diǎn)M位于x8 m處，虛線是再過t時間后的波形圖像.圖中兩波峰間距離x7.0 m.求：,圖9,(1)波速大小和方向；,答案見解析,解析由題圖知T6 s，8 m,t3 s時，質(zhì)點(diǎn)N向下振動，故波沿x軸負(fù)方向傳播,(2)時間t.,解析由題意知，時間,答案見解析,,,,命題點(diǎn)四波的干涉、衍射和多普勒效應(yīng),1.波的干涉現(xiàn)象中加強(qiáng)點(diǎn)、減弱點(diǎn)的判斷方法

17、 (1)公式法： 某質(zhì)點(diǎn)的振動是加強(qiáng)還是減弱，取決于該點(diǎn)到兩相干波源的距離之差r. 當(dāng)兩波源振動步調(diào)一致時. 若rn(n0,1,2，)，則振動加強(qiáng)； 若r(2n1) (n0,1,2，)，則振動減弱. 當(dāng)兩波源振動步調(diào)相反時. 若r(2n1) (n0,1,2，)，則振動加強(qiáng)； 若rn(n0,1,2，)，則振動減弱.,(2)圖像法： 在某時刻波的干涉的波形圖上，波峰與波峰(或波谷與波谷)的交點(diǎn)，一定是加強(qiáng)點(diǎn)，而波峰與波谷的交點(diǎn)一定是減弱點(diǎn)，各加強(qiáng)點(diǎn)或減弱點(diǎn)各自連接而成以兩波源為中心向外輻射的連線，形成加強(qiáng)線和減弱線，兩種線互相間隔，加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)之間各質(zhì)點(diǎn)的振幅介于加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)的振幅之間. 2.

18、多普勒效應(yīng)的成因分析 (1)接收頻率：觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù). (2)當(dāng)波源與觀察者相互靠近時，觀察者接收到的頻率變大，當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時，觀察者接收到的頻率變小.,例6(2017全國卷34(1))如圖10(a)，在xy平面內(nèi)有兩個沿z方向做簡諧振動的點(diǎn)波源S1(0,4)和S2(0，2).兩波源的振動圖線分別如圖(b)和圖(c)所示.兩列波的波速均為1.00 m/s.兩列波從波源傳播到點(diǎn)A(8，2)的路程差為___m，兩列波引起的點(diǎn)B(4,1)處質(zhì)點(diǎn)的振動相互_____(填“加強(qiáng)”或“減弱”)，點(diǎn)C(0,0.5)處質(zhì)點(diǎn)的振動相互_____(填“加強(qiáng)”

19、或“減弱”).,圖10,2,減弱,加強(qiáng),解析由幾何關(guān)系可知兩波源到A點(diǎn)的距離分別為AS110 m，AS28 m，所以兩波源到A點(diǎn)的路程差為2 m；同理可得，BS1BS20，為波長的整數(shù)倍，由振動圖像知兩波源振動方向相反，故B點(diǎn)振動減弱；波長vT2 m，兩波源到C點(diǎn)的路程差為xCS1CS21 m ，所以C點(diǎn)振動加強(qiáng).,變式7(多選)(2018福建省南平市第一次質(zhì)檢)如圖11所示是水平面上兩列頻率相同的簡諧波在某時刻的疊加情況，圖中實(shí)線為波峰，虛線為波谷.已知兩列波的振幅均為2 cm，波速為2 m/s，波長為8 cm，E點(diǎn)是B、D和A、C連線的交點(diǎn).下列說法中正確的是 A.A、C兩處兩質(zhì)點(diǎn)是振動減

20、弱的點(diǎn) B.B、D兩處兩質(zhì)點(diǎn)在該時刻的豎直高度差是4 cm C.E處質(zhì)點(diǎn)是振動減弱的點(diǎn) D.經(jīng)0.02 s，B處質(zhì)點(diǎn)通過的路程是8 cm E.經(jīng)0.01 s，D處質(zhì)點(diǎn)的位移為零,,圖11,,,解析由題圖可知，A、C兩處兩質(zhì)點(diǎn)是兩列波波峰與波谷疊加的地方，是振動減弱的點(diǎn)，A正確； B、D兩點(diǎn)都是振動加強(qiáng)的點(diǎn)，振幅都是4 cm，此時D點(diǎn)處于波峰，B點(diǎn)處于波谷，則B、D兩處兩質(zhì)點(diǎn)在該時刻的豎直高度差是8 cm，B錯誤； B、D兩點(diǎn)都是振動加強(qiáng)的點(diǎn)，它們的連線上各點(diǎn)振動也加強(qiáng)，所以E處質(zhì)點(diǎn)是振動加強(qiáng)的點(diǎn)，C錯誤；,,課時作業(yè),,,1.(多選)(2018廣東省廣州市4月模擬)如圖1，A、B為振幅相同的相

21、干波源，且向外傳播過程中振幅衰減不計，圖中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，則下列敘述正確的是 A.Q點(diǎn)始終處于波峰位置 B.R、S兩點(diǎn)始終處于靜止?fàn)顟B(tài) C.P、Q連線上各點(diǎn)振動始終最強(qiáng) D.P點(diǎn)在圖中所示的時刻處于波谷，再過 周期處于平衡位置 E.如果A、B兩波源頻率不同，也能產(chǎn)生類似的穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象,,,,雙基鞏固練,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,圖1,,,解析Q點(diǎn)是波峰與波峰相遇點(diǎn)，是振動加強(qiáng)點(diǎn)，但并不是始終處于波峰的位置，選項(xiàng)A錯誤； R、S兩點(diǎn)是波峰與波谷相遇點(diǎn)，是振動減弱點(diǎn)，位移為零，則始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，選項(xiàng)B正確； P、Q兩點(diǎn)都是振動加強(qiáng)點(diǎn)，故P、Q連線上各點(diǎn)

22、振動始終最強(qiáng)，選項(xiàng)C正確； P點(diǎn)是振動加強(qiáng)點(diǎn)，在題圖所示的時刻處于波谷，再過 周期處于平衡位置，選項(xiàng)D正確； 如果A、B兩波源頻率不同，則不能產(chǎn)生類似的穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，選項(xiàng)E錯誤.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,2.(多選)(2019湖北省武漢市調(diào)研)關(guān)于機(jī)械振動和機(jī)械波，下列說法正確的是 A.一個振動，如果回復(fù)力與偏離平衡位置的位移的平方成正比而且方向與位移相反， 就能判定它是簡諧運(yùn)動 B.如果測出單擺的擺長l、周期T，作出lT2圖像，圖像的斜率就等于重力加速度g的 大小 C.當(dāng)系統(tǒng)做受迫振動時，如果驅(qū)動力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率，受迫振動的振幅最大 D.游泳時耳朵在

23、水中聽到的音樂與在岸上聽到的是一樣的，說明機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn) 入另一種介質(zhì)時頻率并不改變 E.多普勒效應(yīng)在科學(xué)技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用，例如：交警向行進(jìn)中的車輛發(fā)射頻率已知的超 聲波，同時測量反射波的頻率，根據(jù)反射波頻率變化的多少就能知道車輛的速度,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,,,解析一個振動，如果回復(fù)力與偏離平衡位置的位移成正比而且方向與位移相反，就能判定它是簡諧運(yùn)動，選項(xiàng)A錯誤；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,當(dāng)系統(tǒng)做受迫振動時，如果驅(qū)動力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率，受迫振動的振幅最大，產(chǎn)生共振，選項(xiàng)C正確； 游泳時耳朵在水中聽到的音樂與在岸上聽

24、到的是一樣的，說明機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，頻率并不改變，選項(xiàng)D正確；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,多普勒效應(yīng)在科學(xué)技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用，例如：交警向行進(jìn)中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波，同時測量反射波的頻率，根據(jù)反射波頻率變化的多少就能知道車輛的速度，選項(xiàng)E正確.,3.(多選)(2018安徽省皖南八校第二次聯(lián)考)關(guān)于機(jī)械振動和機(jī)械波，下列說法正確的是 A.彈簧振子做簡諧運(yùn)動時，若某兩個時刻位移相等，則這兩個時刻的加速度 也一定相等 B.單擺運(yùn)動到平衡位置時，速度達(dá)到最大，加速度為零 C.做受迫振動的物體，當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于物體固有頻率時，物體振幅最大 D.機(jī)械波傳播

25、時，質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近做簡諧運(yùn)動，并不隨波遷移 E.在兩列波的疊加區(qū)域，若質(zhì)點(diǎn)到兩列波源的距離相等，該質(zhì)點(diǎn)的振動一定 加強(qiáng),1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,,,,解析根據(jù)簡諧運(yùn)動的特征a ，知彈簧振子做簡諧運(yùn)動，位移相等時，加速度也一定相等，故A正確； 單擺運(yùn)動到平衡位置時，速度達(dá)到最大，由于合力不為零，提供向心力，則加速度不為零，故B錯誤； 做受迫振動的物體，當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于物體固有頻率時，產(chǎn)生共振現(xiàn)象，物體振幅最大，故C正確； 機(jī)械波傳播時，質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近做簡諧運(yùn)動，并不隨波遷移，故D正確； 若兩列波的波源頻率相同，振動情況相同，質(zhì)點(diǎn)到兩列波源的

26、距離相等時，該質(zhì)點(diǎn)的振動一定加強(qiáng)，否則，該質(zhì)點(diǎn)的振動并不加強(qiáng)，故E錯誤.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,4.(多選)(2018湖南省株洲市第二次質(zhì)檢)下列說法中正確的是 A.在受迫振動中，物體振動的頻率一定等于驅(qū)動力的頻率 B.做簡諧運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)，經(jīng)過四分之一個周期，所通過的路程一定是一倍振幅 C.均勻變化的磁場可以產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，均勻變化的電場可以產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場 D.雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若只減小雙縫到光屏間的距離，兩相鄰亮條紋間距將變大 E.聲波從空氣傳入水中時頻率不變，波長變長,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,,,,解析在受迫振動中，物體振動的頻率一

27、定等于驅(qū)動力的頻率，選項(xiàng)A正確； 做簡諧運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)，經(jīng)過四分之一個周期，所通過的路程不一定是一倍振幅A，只有當(dāng)質(zhì)點(diǎn)從平衡位置或者最大位移處振動時才等于振幅A，選項(xiàng)B錯誤； 均勻變化的磁場可以產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，均勻變化的電場可以產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，選項(xiàng)C正確；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,聲波從空氣傳入水中時頻率不變，周期不變，波速變大，則由vT可知波長變長，選項(xiàng)E正確.,5.(多選)(2018廣東省茂名市第二次模擬)如圖2為一列簡諧橫波在t1.0 s時刻的波形圖.已知圖中質(zhì)點(diǎn)b的起振時刻比質(zhì)點(diǎn)a超前了0.2 s，則以下說法正確的是 A.這列波的波速為10 m/s B.這列波

28、的頻率為2.5 Hz C.這列波沿x軸正方向傳播 D.該時刻質(zhì)點(diǎn)P正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動 E.再經(jīng)過0.4 s，質(zhì)點(diǎn)P第一次回到平衡位置,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,,,圖2,b點(diǎn)起振比a早，可知波沿x軸負(fù)方向傳播，C錯誤； 根據(jù)“上下坡”法可知，該時刻質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，D正確； 再經(jīng)過0.4 s，也就是一個周期，質(zhì)點(diǎn)P是第二次回到平衡位置，E錯誤.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,6.(多選)(2018四川省雅安市第三次診斷)如圖3甲所示，沿波的傳播方向上有六個質(zhì)點(diǎn)a、b、c、d、e、f，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)之間的距離均為2 m，各質(zhì)點(diǎn)均靜止在各自的

29、平衡位置.t0時刻振源a開始做簡諧運(yùn)動，取豎直向上為振動位移的正方向，其振動圖像如圖乙所示，形成的簡諧橫波以2 m/s的速度水平向右傳播.則下列說法中正確的是 A.波傳播到質(zhì)點(diǎn)c時，質(zhì)點(diǎn)c開始振動的方向沿 y軸正方向 B.04 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)b運(yùn)動的路程為12 cm C.45 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)d的加速度正在逐漸減小 D.6 s時質(zhì)點(diǎn)e第一次回到平衡位置 E.各質(zhì)點(diǎn)都振動起來后，a與c的振動方向始終相同,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,,,圖3,,解析由振動圖像可知，振動周期為T2 s，波長為vT4 m，質(zhì)點(diǎn)a開始起振的方向?yàn)閥軸正方向，故波傳播到質(zhì)點(diǎn)c時，質(zhì)點(diǎn)c開始振動的方向也沿y軸正

30、方向，選項(xiàng)A正確； 振動傳到b點(diǎn)需要的時間為1 s，故在剩下的3 s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)b通過的路程為s6A12 cm，選項(xiàng)B正確； 4 s時振動傳到e點(diǎn)，此時d點(diǎn)在平衡位置向下振動，故45 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)d的加速度先逐漸增大后逐漸減小，選項(xiàng)C錯誤； 振動傳到e點(diǎn)需時間4 s，故6 s時質(zhì)點(diǎn)正好振動一個周期第二次回到平衡位置，選項(xiàng)D錯誤； 因ac之間正好相差一個波長的距離，故各質(zhì)點(diǎn)都振動起來后，a與c的振動方向始終相同，選項(xiàng)E正確.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,7.(多選)(2018廣東省揭陽市二模)如圖4為一簡諧橫波在t0.10 s時刻的波形圖，P是平衡位置為x1 m處的質(zhì)點(diǎn)，此時刻

31、P點(diǎn)振動方向沿y軸正方向，并經(jīng)過0.2 s完成了一次全振動，Q是平衡位置為x4 m處的質(zhì)點(diǎn)，則 A.波沿x軸負(fù)方向傳播 B.t0.05 s時，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度為0，速度為正向最大 C.從t0.10 s到t0.15 s，該波沿x軸傳播的距離是2 m D.從t0.10 s到t0.15 s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為10 cm E.t0.25 s時，質(zhì)點(diǎn)Q縱坐標(biāo)為10 cm,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,圖4,,,解析t0.10 s時P點(diǎn)沿y軸正方向振動，根據(jù)帶動法可知，波沿x軸負(fù)方向傳播，故A正確； 根據(jù)題意可知，周期T0.2 s，則t0.05 s時，質(zhì)點(diǎn)Q在正向最大位移處，加速度

32、最大，不為零，故B錯誤；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,8.(多選)(2018山西省孝義市第一次模擬)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t0時刻的波形如圖5所示，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)A、B、C分別位于x2 m、x3 m、x6 m處.從t0時刻開始計時，當(dāng)t9 s時質(zhì)點(diǎn)A剛好第3次到達(dá)波峰，則 A.此列波的波速一定為1 m/s B.如果此列波在傳播過程中與頻率為0.5 Hz的 橫波相遇，一定發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象 C.質(zhì)點(diǎn)C起振方向沿y軸負(fù)向 D.如果質(zhì)點(diǎn)C到達(dá)波峰，則質(zhì)點(diǎn)B一定在平衡位置 E.質(zhì)點(diǎn)A的振動方程可表示為ysin (0.2

33、5t) m,,,,,,綜合提升練,圖5,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,質(zhì)點(diǎn)C起振方向與圖示時刻x4 m處質(zhì)點(diǎn)的起振方向相同，沿y軸負(fù)向，故C項(xiàng)正確.,9.(多選)(2018全國卷34(1))一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t0和t0.20 s時的波形分別如圖6中實(shí)線和虛線所示.已知該波的周期T0.20 s.下列說法正確的是 A.波速為0.40 m/s B.波長為0.08 m C.x0.08 m的質(zhì)點(diǎn)在t0.70 s時位于波谷 D.x0.08 m的質(zhì)點(diǎn)在t0.12

34、 s時位于波谷 E.若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?.80 m/s，則它在該介質(zhì)中的波長為0.32 m,,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,,圖6,由題圖可知波長0.16 m，B錯誤；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,根據(jù)vT得，T不變，波速變?yōu)?.80 m/s時波長0.32 m，E正確.,10.(2018陜西省寶雞市質(zhì)檢二)一列簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸傳播，t0時刻的波動圖像如圖7甲所示，其中處于x15 m處的質(zhì)點(diǎn)A的振動圖像如圖乙所示，此時振動恰好傳播到x27 m的質(zhì)點(diǎn)處，A、B兩點(diǎn)均在x軸上，兩者相距sAB25 m，求：,1,2,3,4,5,

35、6,7,8,9,10,11,12,圖7,(1)這列波的傳播速度；,答案10 m/s,解析由題圖甲可知，此波的波長為4 m,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,由題圖乙可知，此波的周期T0.4 s,(2)從t0時刻開始10 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)B運(yùn)動的路程和位移.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,答案7.7 m10 cm,代入數(shù)據(jù)可得：t12.3 s 所以10 s內(nèi)B點(diǎn)振動的時間：t210 s2.3 s7.7 s 由題意可得，質(zhì)點(diǎn)B開始振動時是從平衡位置向下運(yùn)動，,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,質(zhì)點(diǎn)B運(yùn)動的路程：s4An7.7 m t10 s時

36、刻，質(zhì)點(diǎn)B處在負(fù)的最大位移處，所以位移為：xB10 cm.,11.(2018湖南省衡陽市第二次聯(lián)考)如圖8所示為一列簡諧橫波在t0時刻的圖像，此時質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動方向沿y軸負(fù)方向，且當(dāng)t1.5 s時質(zhì)點(diǎn)P恰好第4次到達(dá)y軸正方向最大位移處.問：,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,(1)該簡諧橫波的波速v的大小和方向如何；,答案1 m/s波沿x軸負(fù)方向傳播,圖8,解析t0時刻，質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動方向沿y軸負(fù)方向，所以此波沿x軸負(fù)方向傳播，在t1.5 s時，質(zhì)點(diǎn)P恰好第4次到達(dá)y軸正方向最大位移處，,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解得：T0.4 s 由題圖可得該簡

37、諧波的波長為：0.4 m,(2)從t0至t1.2 s，質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動的路程s是多少.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,答案60 cm,解析從t0至t1.2 s，質(zhì)點(diǎn)P恰經(jīng)過了3個周期，即質(zhì)點(diǎn)P回到平衡位置，由于振幅A5 cm，所以質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動的路程為：s4An12A60 cm.,12.(2018四川省瀘州市二診)如圖9所示，a、b、c是處于同一均勻介質(zhì)中某一直線上的三個質(zhì)點(diǎn)，一列簡諧波的波源在b點(diǎn)，波同時沿該直線向ba和bc方向傳播，a、b兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置之間的距離L17 m，各質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動時的周期T0.4 s，波長4 m5 m，t10時刻，波剛好傳到質(zhì)點(diǎn)a，此時質(zhì)點(diǎn)b恰好位于波峰，t21.6 s時刻，質(zhì)點(diǎn)c第一次到達(dá)波谷，求： (1)簡諧橫波的波長；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,圖9,答案4 m,解析設(shè)波長為，則有：,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,由于4 m5 m 則有：4 m，且各質(zhì)點(diǎn)的起振方向向下,(2)b、c兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置之間的距離L.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,答案15 m,解析由vT可知,