機械波的知識點和問題

1、機械波常見問題問題：波的波速、波長、頻率、周期和介質(zhì)的關(guān)系：例1、簡諧機械波在給定的媒質(zhì)中傳播時，下列說法中正確的是（ ）A振幅越大，則波傳播的速度越快；B振幅越大，則波傳播的速度越慢；C在一個周期內(nèi)，振動質(zhì)元走過的路程等于一個波長；例2、關(guān)于機械波的概念，下列說法中正確的是（ ）（A）質(zhì)點振動的方向總是垂直于波的傳播方向（B）簡諧波沿長繩傳播，繩上相距半個波長的兩個質(zhì)點振動位移的大小相等（C）任一振動質(zhì)點每經(jīng)過一個周期沿波的傳播方向移動一個波長（D）相隔一個周期的兩個時刻的波形相同問題：判定波的傳播方向與質(zhì)點的振動方向方法一：若知道某一時刻t的波形曲線，將波形曲線沿波的傳播方向平移一微小的距

2、離（小于），它便是t+t時刻的波形曲線，知道了各個質(zhì)點經(jīng)過t時間到達的位置，質(zhì)點的振動方向就可以判斷出來了。方法二：通過波的傳播方向判斷處波源的位置，在質(zhì)點A靠近波源一側(cè)附近（不超過）圖象上找另一質(zhì)點B，若質(zhì)點B在A的上方，則A向上運動，若B在A的下方，則A向下運動。即沿波的傳播方向，后振動的質(zhì)點總是追隨先振動的質(zhì)點來運動的。圖9方法三：運用逆向復描波形法解答十分簡捷。即，手握一支筆，逆著波的傳播方向復描已知波形，凡復描時筆尖沿波形向上經(jīng)過的質(zhì)點，此刻均向上運動；凡復描時筆尖沿波形向下經(jīng)過的質(zhì)點，此刻均向下運動(波峰和波谷點除外)。例1、一簡諧橫波在x軸上傳播，在某時刻的波形如圖9所示。已知此

3、時質(zhì)點F的運動方向向下，則   A此波朝x軸負方向傳播B質(zhì)點D此時向下運動圖10C質(zhì)點B將比質(zhì)點C先回到平衡位置D質(zhì)點E的振幅為零例 2、簡諧橫波某時刻的波形圖如圖10所示。由此圖可知（ ）A若質(zhì)點a向下運動，則波是從左向右傳播的B若質(zhì)點b向上運動，則波是從左向右傳播的C若波從右向左傳播，則質(zhì)點c向下運動D若波從右向左傳播，則質(zhì)點d向上運動問題 ：已知波的圖象，求某質(zhì)點的坐標圖11  例1 、一列沿x方向傳播的橫波，其振幅為A，波長為，某一時刻波的圖象如圖11所示。在該時刻，某一質(zhì)點的坐標為(，0)，經(jīng)過周期后，該質(zhì)點的坐標：A B., -A C., A

4、 D. 問題：已知波速V和波形，作出再經(jīng)t時間后的波形圖圖12方法一、平移法：先算出經(jīng)t時間波傳播的距離x=Vt，再把波形沿波的傳播方向平移x即可。因為波動圖象的重復性，若已知波長，則波形平移n個時波形不變，當x=n+x時，可采取去n留零x的方法，只需平移x即可。方法二、特殊點法：在波形上找兩特殊點，如過平衡位置的點和與它相鄰的峰（谷）點，先確定這兩點的振動方向，再看t=nT+t,由于經(jīng)nT波形不變，所以也采取去整nT留零t的方法，分別作出兩特殊點經(jīng)t后的位置，然后按正弦規(guī)律畫出新波形。圖13例1 、如圖12所示，a圖中有一條均勻的繩，1、2、3、4是繩上一系列等間隔的點?，F(xiàn)有一列簡諧橫波沿此

5、繩傳播。某時刻，繩上9、10、11、12四點的位置和運動方向如圖b所示(其他點的運動情況未畫出)，其中點12的位移為零，向上運動，點9的位移達到最大值。試在圖C中畫出再經(jīng)過周期時點3、4、5、6的位置和速度方向，其他點不必畫(圖c的橫、縱坐標與圖a、b完全相同)。圖14例2、一列簡諧橫波向右傳播，波速為v。沿波傳播方向上有相距為L的P、Q兩質(zhì)點，如圖15所示。某時刻P、Q兩質(zhì)點都處于平衡位置，且P、Q間僅有一個波峰，經(jīng)過時間t，Q質(zhì)點第一次運動到波谷。則t的可能值（ ）A1個        B2個 C3個 

6、0;     D4個問題 ：已知波的圖象，求波速圖15例1 、一根張緊的水平彈性長繩上的a、b兩點，相距14.0 m，b點在a點的右方，如圖16所示。當一列簡諧橫波沿此長繩向右傳播時，若a點的位移達到正極大時，b點的位移恰為零，且向下運動，經(jīng)過1.00s后，a點的位移為零，且向下運動，而b點的位移達到負極大，則這簡諧橫波的波速可能等于( )A4.67m/s               B6m/sC

7、10m/s                 D14m/sab圖16ab圖17例2、一列橫波沿直線在空間傳播，某一時刻直線上相距為d的M、N兩點均處在平衡位置，且M、N之間僅有一個波峰，若經(jīng)過時間t，N質(zhì)點恰好到達波峰位置，則該列波可能的波速是多少？ACBD圖18圖19(甲)x/cmy/cm0.2050100150200P 問題：已知某質(zhì)點的振動圖象和某時刻的波動圖象進行分析計算例1、圖19甲所示為一列簡諧波在t=20s時的波形

8、圖，圖19乙是這列波中P點的振動圖線，那么該波的傳播速度和傳播方向是： AV=25cm/s,向左傳播；t/sy/cm0.2012345圖19(乙)BV=50cm/s,向左傳播；CV=25cm/s,向右傳播；DV=50cm/s,向右傳播。  問題：已知某兩質(zhì)點的振動圖象進行分析計算t/sy/cm024a圖20（甲）bab例1、一列機械波沿直線ab向右傳播，ab=2m,a、b兩點的振動情況如圖20所示，下列說法中正確的是：A波速可能是圖20乙B波長可能是C波長可能大于D波長可能大于。 問題：已知某兩時刻的波動圖象進行分析計算。xyO圖21例1、一列橫波如圖21所示，波

9、長m，實線表示時刻的波形圖，虛線表示s時刻的波形圖求：（1）波速多大？（2）若，波速又為多大？（3）若，并且波速為3600m/s，則波沿哪個方向傳播？圖22問題：能正確確定振動加強和振動減弱位置。例1、如圖22所示，在半徑為R=45m的圓心O和圓周A處，有兩個功率差不多的喇叭，同時發(fā)出兩列完全相同的聲波，且波長=10m。若人站在B處，正好聽不到聲音；若逆時針方向從B走到A，則時而聽到時而聽不到聲音。試問在到達A點之前，還有幾處聽不到聲音？ 問題：能正確作出兩列波疊加后的波形圖。圖23乙abcd圖23甲確定兩列波相遇后的波形問題的思路是首先根據(jù)波的獨立傳播原理分別畫出給定時刻的兩列波的波形；再根

10、據(jù)波的疊加原理，對各個質(zhì)點的位移進行合成，畫出疊加以后的波形圖。例1、如圖23甲所示，兩列相同的波相向傳播，當它們相遇時，圖23乙中可能的波形是：A圖（a）和圖(b); B圖（b）和圖(c);C圖（c）和圖(d); D圖（a）和圖(d).圖24圖25AB圖26圖27例2、A、B兩波相向而行，在某時刻的波形與位置如圖26所示，已知波的傳播速度為V，圖中標尺每格長度為L，在圖中畫出又經(jīng)過t=7L/V時的波形。問題：確定兩列頻率不相同的波疊加后的各質(zhì)點的運動情況。不同頻率的兩列波相遇也可以疊加，也存在振動加強和振動減弱的點，但這些點不是固定的，而是隨時變化的，因此看不到穩(wěn)定的干涉圖樣。ABP12圖2

11、8例1、如圖28所示，一波源在繩的左端發(fā)生半個波1，頻率為f1,振幅為A1；同時另一波源在繩的右端發(fā)生半個波2，頻率為f2,振幅為A2.圖中AP=PB，由圖可知（ ）A、兩列波同時到達P點；B、兩列波相遇時，P點的波峰可達（A1+A2）；C、兩列波相遇后各自保持原來波形獨立傳播；D、兩列波相遇時，繩上振幅可達（A1+A2）的質(zhì)點只有一點。問題：確定兩列波疊加后某質(zhì)點的振動方向ab甲乙圖291212在兩列波相遇的區(qū)域里，任何一個質(zhì)點的振動速度，都等于兩列波分別引起的振動速度的矢量和。例1、.兩列沿相反方向傳播的振幅和波長都相同的半波，如圖29（甲）所示，在相遇的某一時刻兩列波“消失”,如圖29（乙），此時圖中a、b質(zhì)點的振動方向是：Aa向上，b向下； B. a向下，b向上；C. a、b都靜止； D. a、b都向上。