機(jī)械表介紹一. 教學(xué)內(nèi)容： 　　機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波 　　 本章的知識(shí)點(diǎn)： 　　（一）機(jī)械振動(dòng) 　　1、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 　　（1）機(jī)械振動(dòng)和回復(fù)力 　　回復(fù)力f：使振動(dòng)物體返回平衡位置的力叫做回復(fù)力。它時(shí)刻指向平衡位置。回復(fù)力是以效果命名的力，它是振動(dòng)物體在振動(dòng)方向上的合外力，可能是幾個(gè)力的合力，也可能是某一個(gè)力的分力。并不一定是物體受的合外力。 　　（2）彈簧振子的振動(dòng) 　　①?gòu)椈烧褡樱阂粋€(gè)物體和一根彈簧構(gòu)成彈簧振子。需要條件：物體可視為質(zhì)點(diǎn)，彈簧為輕質(zhì)彈簧，忽略一切阻力和摩擦。 　　②簡(jiǎn)諧振動(dòng)：物體在跟位移大小成正比，并且總是指向平衡位置的力作用下的振動(dòng)。 　　受力特征：f=－kx。可以由回復(fù)力f=－kx證明一種運(yùn)動(dòng)為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。 　　2、振動(dòng)的描述 　　①簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅、周期和頻率： 　　振幅A：物體偏離平衡位置的最大距離。標(biāo)量，反映振動(dòng)的強(qiáng)弱和振動(dòng)的空間范圍。 　　周期T和頻率f：描述振動(dòng)快慢的物理量。其大小由振動(dòng)系統(tǒng)本身的性質(zhì)決定，所以也叫固有周期和固有頻率。 　　②簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像：物理意義：表示振動(dòng)物體的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律。橫軸表示時(shí)間，縱軸表示質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻偏離平衡位置的位移。需要注意的是振動(dòng)圖像不是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。 　　簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像為正（余）弦函數(shù)曲線。 　　振動(dòng)圖像的應(yīng)用：①可讀取A、T及各時(shí)刻的位移；②判斷v、x、f、a、的方向及變化情況和Ek、Ep的變化情況。 　　③簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的公式表達(dá)； 　　3、單擺 　　①單擺，在小振幅條件下單擺作簡(jiǎn)諧振動(dòng) 　　在一條不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線下端拴一質(zhì)點(diǎn)，上端固定，這樣的裝置就叫單擺。 　　單擺振動(dòng)在偏角q很小（q＜5°=的情況下，才可以看成是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力為重力在垂直于擺線方向上的分力。 　　等效擺長(zhǎng)： 　　單擺的擺長(zhǎng)是懸點(diǎn)到球心的距離。圖1單擺模型中的擺長(zhǎng)為圓的半徑減去球的半徑，圖2中的擺長(zhǎng)不斷的在變化，它先以擺長(zhǎng)l1擺動(dòng)半個(gè)周期，再以擺長(zhǎng)l2擺動(dòng)半個(gè)周期。 　　等效重力加速度： 　　等效重力加速度的取值等于單擺不振動(dòng)時(shí)，擺線的拉力與擺球質(zhì)量的比值g′=F/m。 　　在單擺處于超重狀態(tài)時(shí)，等效重力加速度 g′=g+a，反之，在單擺處于失重狀態(tài)時(shí)，等效重力加速度 g′=g－a。 　　②周期公式 　　T=2p ，式中l(wèi)為單擺的擺長(zhǎng)，等于懸點(diǎn)到球心的距離，g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?　　由此可知，在小振幅擺動(dòng)時(shí)，單擺的振動(dòng)周期跟振幅和振子的質(zhì)量無(wú)關(guān)，這叫做單擺的等時(shí)性。 　　③用單擺測(cè)定重力加速度 　　a.實(shí)驗(yàn)原理： 　　單擺的偏角（q＜5°）很小時(shí)，其擺動(dòng)可認(rèn)為是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其固有周期為 T=2p 。由此解得 g= 。所以，只要測(cè)出擺長(zhǎng)l和周期T，就可算出重力加速度。 　　秒表有兩根指針，長(zhǎng)針是秒針，每轉(zhuǎn)一周是30 s，最小分度值為0.1 s，短針是分針，最小分度值為0.5 min，如圖所示。 　　秒表的讀數(shù)，先讀小表盤上的分針，再讀大表盤上的秒針，實(shí)際讀數(shù)為兩針讀數(shù)之和。注意：秒針的移動(dòng)是一下一下的，在中間沒(méi)有停頓行為，所以秒表不需要估讀。 　　特別提示：秒表屬于實(shí)驗(yàn)說(shuō)明1要求會(huì)正確使用的儀器。 　　b. 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理 　　實(shí)驗(yàn)得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是兩個(gè)物理量，一是擺長(zhǎng)l，一是周期T，周期是兩個(gè)物理量求出的，即n次振動(dòng)的總時(shí)間t，有T=t/n。 　　實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有兩種處理辦法，一是計(jì)算法：每一個(gè)擺長(zhǎng)和所對(duì)應(yīng)的周期可以計(jì)算出一個(gè)重力加速度g，多次測(cè)量取g的平均值，不能對(duì)擺長(zhǎng)和周期取平均值后再求重力加速度。二是作圖法：即以l為橫軸，T2為縱軸，作出T2－l圖線，求圖線的斜率k，則 g=4p2/k。 　　【例題】某同學(xué)在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量5種不同擺長(zhǎng)情況下單擺的振動(dòng)周期，記錄表格如下： L/m 0.5 0.8 0.9 1.0 1.2 T/s 1.42 1.79 1.90 2.00 2.20 T2/s2 2.02 3.20 3.61 4.00 4.84 以L為橫坐標(biāo)，T2為縱坐標(biāo)，作出T2-L圖線：并利用此圖線求重力加速度。 　　解析：由單擺周期公式 可得 ，所以T2-L圖線是過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線，直線斜率是 。因此，g= ，作出圖象如圖所示，求得直線斜率為k=4.00，即g= = =9.86(m／s2) 　　c. 注意事項(xiàng)： 　　①擺線不能過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短，擺長(zhǎng)為懸點(diǎn)到球心的距離； 　　②累計(jì)法測(cè)周期時(shí)，應(yīng)從最低點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，且每?jī)纱谓?jīng)過(guò)最低點(diǎn)才是一個(gè)全振動(dòng) 　　③擺球擺動(dòng)時(shí)，要在一個(gè)豎直平面內(nèi)，不要形成圓錐擺，擺幅盡量小。女式手表 　　4、生活中的振動(dòng) 　　a. 自由振動(dòng)和受迫振動(dòng) 　　簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)就是自由振動(dòng)，在振動(dòng)過(guò)程中，振幅不變。振幅逐漸減小的振動(dòng)，叫做阻尼振動(dòng)。 　　物體在周期性變化的外力（驅(qū)動(dòng)力）作用下的振動(dòng)，叫做受迫振動(dòng)。 　　b. 受迫振動(dòng)的振動(dòng)頻率： 　　物體做受迫振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，跟物體的固有頻率無(wú)關(guān)。 　　c. 共振及其常見的應(yīng)用 　　當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率跟物體的固有頻率相等時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最大，這種現(xiàn)象就叫共振。 　　受迫振動(dòng)的振幅跟驅(qū)動(dòng)力的頻率的關(guān)系如圖所示。 　　（二）機(jī)械波 　　1、波的形成和描述 　　a、振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播——波 　　機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播過(guò)程叫機(jī)械波。機(jī)械波的產(chǎn)生有兩個(gè)條件：波源和介質(zhì)。 　　簡(jiǎn)諧波的產(chǎn)生過(guò)程 是前面的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后面的質(zhì)點(diǎn)，或者說(shuō)是后面的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)前面質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)形式，只不過(guò)從時(shí)間上晚了一點(diǎn)。 　　波在傳播過(guò)程中，傳播的是振動(dòng)形式，振動(dòng)的能量，質(zhì)點(diǎn)在傳播過(guò)程中，只是在平衡位置附近振動(dòng)，并不隨波遷移 　　波的圖像描述的是介質(zhì)中的一系列質(zhì)點(diǎn)在某時(shí)刻偏離平衡位置的位移。 　　b、橫波的圖像 　　簡(jiǎn)諧波的圖像是正、余弦函數(shù)圖像。 　　通過(guò)波的圖像可以得到的物理量：①波長(zhǎng)，振幅A，該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的偏離平衡位置的位移；②若知道波的傳播方向，可分析得到質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向；若知道質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，可分析得到波的傳播方向。 　　波動(dòng)圖象和振動(dòng)圖象的區(qū)別 　　①研究對(duì)象：振動(dòng)圖像為一振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)；波動(dòng)圖像為沿波傳播方向的所有質(zhì)點(diǎn)。②研究?jī)?nèi)容：振動(dòng)圖像為一質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律；波動(dòng)圖像為某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)的空間分布規(guī)律。③物理意義：振動(dòng)圖像為一質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的位移；波動(dòng)圖像為某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移。④圖像變化：振動(dòng)圖像隨時(shí)間的推移圖像延續(xù)，已有的圖像不變；波動(dòng)圖像隨時(shí)間的推移，圖像沿波的傳播方向平移。 　　c、波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系. 　　波長(zhǎng)l：在波動(dòng)中，對(duì)平衡位置的位移總是相等的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離。 　　頻率f：波的頻率等于質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率，由波源決定，在任何介質(zhì)中頻率不變。 　　波速v：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)振動(dòng)向外傳播的距離，波速由介質(zhì)決定。 　　波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系v l= f 　　波在均勻介質(zhì)中勻速傳播，即在時(shí)間△t內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)形式沿波傳播方向傳播△x=v△t，就是把原波形圖沿波的傳播方向平移△x。 　　d、橫波和縱波 　　質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直的叫橫波。其中，凸起的最高處叫做波峰；凹下的最低處叫做波谷。 　　質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向跟波的傳播方向在同一直線上的叫縱波。其中，質(zhì)點(diǎn)分布最密的地方叫做密部；質(zhì)點(diǎn)分布最疏的地方叫做疏部。 　　2、波的反射和折射 　　a、惠更斯原理：介質(zhì)中波陣面上的每一個(gè)點(diǎn)，都可以看成一個(gè)新的波源，這些新波源發(fā)出子波，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，這些子波的包絡(luò)面就構(gòu)成下一個(gè)時(shí)刻的波面。 　　b、反射和折射遵循光的反射和折射定律 　　3、波的干涉和衍射 　　a. 波的疊加. 　　幾列波相遇時(shí)能夠保持各自的狀態(tài)而不相互干擾，在幾列波重疊的區(qū)域里，任何一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的總位移，都等于這幾列波分別引起的位移的矢量和。 　　幾列波相遇后，仍然保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繼續(xù)傳播，就像相遇前一樣。 　　b. 波的干涉 　　頻率相同的兩列波相遇，使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)減弱，并且振動(dòng)加強(qiáng)與振動(dòng)減弱的區(qū)域互相間隔的現(xiàn)象。 　　頻率相同的兩個(gè)波源S1、S1都使介質(zhì)中P點(diǎn)某時(shí)刻處于波峰時(shí)，P點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)；反之，某時(shí)刻如果一列波使P點(diǎn)處于波峰，另一列波使P點(diǎn)處于波谷，則P點(diǎn)振動(dòng)減弱。因此，在兩波源振動(dòng)情況完全相同時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的條件是：波程差S2P－S1P= nl（n=1，2，3……）；振動(dòng)減弱點(diǎn)的條件是：S2P－S1P=（2n＋1） （n=1，2，3……）。如果波源的振動(dòng)情況完全相反，則振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和振動(dòng)減弱點(diǎn)的條件將互換。由此看出：①振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)與振動(dòng)減弱點(diǎn)和位置有關(guān)，不隨時(shí)間變化②振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)與振動(dòng)減弱點(diǎn)也在隨時(shí)間不斷的振動(dòng)。 　　c. 波的衍射現(xiàn)象 　　波繞過(guò)障礙物的現(xiàn)象。 　　能夠發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小，或者跟波長(zhǎng)差不多。 　　4、多普勒效應(yīng)及其應(yīng)用 　　由于波源和觀察者之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使觀察者感到波的頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象，叫做多普勒效應(yīng)。當(dāng)波源與觀察者相互接近時(shí)，觀察者感到頻率增大；相互遠(yuǎn)離時(shí)，觀察者感到頻率減小。多普勒效應(yīng)是所有波動(dòng)過(guò)程共有的特征。 　　當(dāng)波源S不動(dòng)，接收者R以速度v1向著（或遠(yuǎn)離）S運(yùn)動(dòng)時(shí)，則R感覺(jué)到頻率為 ，（v為波的傳播速度，f為波的頻率）；當(dāng)接收者R不動(dòng)，波源S以速度v2向著（或遠(yuǎn)離）R運(yùn)動(dòng)時(shí)，則感覺(jué)到的頻率為 f2= f。 　　 【典型例題】 　　（一）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的分析 　　簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移x、回復(fù)力f、加速度a、速度v、動(dòng)能Ek、勢(shì)能Ep的變化特點(diǎn)：①凡離開平衡位置的過(guò)程，v、Ek均減小，x、f、a、Ep均增大；凡向平衡位置運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，v、Ek均增大，x、f、a、Ep均減小②以上物理量關(guān)于平衡位置對(duì)稱，v的方向可能不同。 　　進(jìn)行簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的各個(gè)物理量的分析的時(shí)候要注意這些物理量相對(duì)于平衡位置的對(duì)稱性。 例題1http://www.mshoubiao.com/、一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期為T， 　　A. 若t時(shí)刻和（t+△t）時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)位移的大小相等、方向相同，則△t一定等于T的整數(shù)倍 　　B. 若t時(shí)刻和（t+△t）時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)速度的大小相等、方向相同，則△t一定等于T/2的整數(shù)倍 　　C. 若△t=T，則在t時(shí)刻和（t+△t）時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)的加速度一定相等 　　D. 若△t=T/2，則在t時(shí)刻和（t+△t）時(shí)刻彈簧的長(zhǎng)度一定相等 　　（全國(guó)高考卷） 　　解析：若滿足A選項(xiàng)，只表明振子在同一位置，其速度方向可能相反，故A錯(cuò)；若滿足B選項(xiàng)，這時(shí)振子可能處于平衡位置兩側(cè)的兩個(gè)對(duì)稱位置，也可能兩次處于同一位置，故B錯(cuò)；若滿足C選項(xiàng)，振子必回到原來(lái)位置，不只加速度，其它物理量也相同，故C對(duì)；若滿足D選項(xiàng)，只能說(shuō)明彈簧長(zhǎng)度的變化大小相等，可能一個(gè)對(duì)應(yīng)伸長(zhǎng)，一個(gè)對(duì)應(yīng)壓縮，故D錯(cuò)。 　　（二）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像 　　例題2、圖為一做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，下列說(shuō)法正確的是 　　A. 該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期是4s 　　B. 該質(zhì)點(diǎn)的振幅是10 cm 　　C. 質(zhì)點(diǎn)在t = 2 s時(shí)的加速度達(dá)到最大值 　　D. 質(zhì)點(diǎn)在t = 4 s時(shí)的速度方向?yàn)?x方向 　　解析：由圖可直接讀取周期T= 4 s，故A對(duì)；振幅A=5 cm，故B錯(cuò)；t = 2 s時(shí)，振子位移x=0，故加速度a=0，故C錯(cuò)；t = 4 s后位移開始為正值，說(shuō)明速度方向?yàn)檎较颍蔇對(duì) 　　（三）單擺問(wèn)題與其它問(wèn)題的結(jié)合： 　　單擺問(wèn)題與其它知識(shí)的結(jié)合點(diǎn)一般在重力加速度g上和單擺振動(dòng)的等時(shí)性上。 　　例題3、有人利用安裝在氣球載人艙內(nèi)的單擺來(lái)確定氣球的高度。已知該單擺在海平面處的周期是T0，當(dāng)氣球停在某一高度時(shí)，測(cè)得該單擺的周期為T。求該氣球此時(shí)離海平面的高度h。把地球看作質(zhì)量均勻分布的半徑為R的球體。 　　（廣東高考題） 　　解析：根據(jù)單擺周期公式 T0=2p T=2p 　　由萬(wàn)有引力定律，得 g=G g′=G 　　聯(lián)立以上各式，解得h= 　　（四）波動(dòng)與振動(dòng)的關(guān)系： 　　振動(dòng)通過(guò)介質(zhì)向外傳播而形成波。所以二者存在必然的聯(lián)系。 　　確定波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的關(guān)系： 　　將原波形（實(shí)線）沿波的傳播方向平移一小段微小的距離Δx（虛線），沿y軸方向從實(shí)線到虛線的方向即為質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向，反之，可通過(guò)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向找出波的傳播方向.如圖所示。 　　先畫出一個(gè)由若干個(gè)波形組成的波形圖來(lái)，然后根據(jù)題目描述的條件，來(lái)確定所給點(diǎn)的位置，是解決此類問(wèn)題常用的非常有效的方法。 　　例題4、已知平面簡(jiǎn)諧波在x軸上傳播，原點(diǎn)O的振動(dòng)圖線如圖a所示，t時(shí)刻的波形圖線如圖b所示，則t′=t＋0.5s時(shí)刻的波形圖線可能是（全國(guó)春招卷） 　　解析：由振動(dòng)圖像a可知，振動(dòng)周期T=0.4 s ，經(jīng)0.5 s 即1 個(gè)周期后的波動(dòng)圖像和經(jīng)過(guò) 個(gè)周期后的波動(dòng)圖像相同。若波沿正向傳播，波形向右平移/4l后，為C圖線，若波沿負(fù)向傳播，波形向左平移/4l后，為D圖，故CD對(duì)。 　　（五）波動(dòng)圖像問(wèn)題中的多解性討論 　　波動(dòng)圖像問(wèn)題中的多解性的情況有： 　　（1）波的時(shí)間周期性：某一時(shí)刻的波形和經(jīng)過(guò)nT后的波形“相貌”相同。 　　（2）波的雙向性：當(dāng)波沿正、負(fù)方向傳播的時(shí)間之和等于周期的整數(shù)倍時(shí)，則正負(fù)方向傳播到那一時(shí)刻的波形相同。 　　（3）波的空間周期性：沿波的傳播方向，相距為kl的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況完全相同。 　　（4）波的對(duì)稱性：波源的振動(dòng)，會(huì)帶動(dòng)它左、右兩側(cè)相鄰的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，向兩個(gè)方向傳播。在傳播過(guò)程中，關(guān)于波源對(duì)稱的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)情況完全相同。 　　例題5、一列橫波在x軸上傳播，t1=0和t2=0.05 s時(shí)的波形如圖中的實(shí)線和虛線所示。 　　（1）設(shè)周期大于（t2－t1），求波速。 　　（2）設(shè)周期小于（t2－t1），且波速為6000 m/s。求波的傳播方向。 　　（全國(guó)高考卷） 　　解析：當(dāng)波傳播時(shí)間小于周期時(shí)，波沿傳播方向前進(jìn)的距離小于一個(gè)波長(zhǎng)，當(dāng)波傳播的時(shí)間大于周期時(shí)，波沿傳播方向前進(jìn)的距離大于波長(zhǎng)。這時(shí)從波形的變化上看出的傳播距離加上n個(gè)波長(zhǎng)才是波實(shí)際傳播的距離。 　　（1）周期大于（t2－t1）時(shí)，圖上的距離就是波傳播的距離，若波向右傳播，則在0.05 s內(nèi)傳播了2 m，波速v=400 m/s；若波向左傳播，則在0.05 s內(nèi)傳播了6 m，波速v=1200 m/s。（2）周期小于（t2－t1）時(shí)，波傳播的距離大于一個(gè)波長(zhǎng)，在0.05 s內(nèi)傳播的距離vt=30 m，由圖中得出 =8 m，而△x=3 l，所以波的傳播方向沿x軸的負(fù)方向。 　　（六）波的干涉 　　例題6、兩列波長(zhǎng)相同的簡(jiǎn)諧波發(fā)生干涉現(xiàn)象，在某一時(shí)刻P點(diǎn)恰好是兩列波峰的相遇點(diǎn)，Q點(diǎn)恰好是兩列波谷的相遇點(diǎn)，則 　　A. P點(diǎn)振幅最大，Q點(diǎn)的振幅最小 　　B. P、Q兩點(diǎn)的振幅均是兩列波振幅之和 　　C. P、Q兩點(diǎn)的振動(dòng)頻率相同 　　D. P、Q兩點(diǎn)始終處于最大位移處和最小位移處 　　解析：已知兩列波發(fā)生明顯的干涉現(xiàn)象，由題目條件可知，P、Q兩點(diǎn)均處于振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域。處于振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)，并不意味著永遠(yuǎn)處于波峰或者是波谷，如果是那樣，也就不能稱之為振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域了。振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)是在振動(dòng)的，只不過(guò)它們的振幅變大了。由波的疊加原理可以知道這兩點(diǎn)的振幅為兩列波的振幅之和。它們的振動(dòng)頻率與兩列波的頻率是相同的。因此答案應(yīng)該選擇BC。 　　（七）波的衍射 　　例題7、如圖是觀察水面波衍射的實(shí)驗(yàn)裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個(gè)孔，O是波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每?jī)蓷l相鄰波紋（圖中曲線）之間距離表示一個(gè)波長(zhǎng)，則波經(jīng)過(guò)孔之后的傳播情況，下列描述中正確的是 A. 此時(shí)能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象。 　　B. 擋板前后波紋間距離相等。 　　C. 如果將孔AB擴(kuò)大，有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象。 　　D. 如果孔的大小不變，使波源頻率增大，能更明顯觀察到衍射現(xiàn)象。 　　（上海高考卷） 　　解析：由圖可知兩波紋間距l(xiāng)與AB孔的大小接近，所以水波通過(guò)AB孔會(huì)發(fā)生明顯的衍射。由于衍射后水波的頻率不變，波速不變。因此水波的波長(zhǎng)也不變，故AB對(duì)；波源頻率增大后，波速不變，導(dǎo)致波長(zhǎng)變小，將會(huì)不滿足衍射的條件，則衍射現(xiàn)象將變得不明顯；AB孔擴(kuò)大后若破壞了明顯衍射的條件時(shí)就不會(huì)看到明顯的衍射現(xiàn)象，故C對(duì) 　　（八）多普勒效應(yīng) 　　例題8、當(dāng)火車進(jìn)站鳴笛時(shí)，我們?cè)谲囌韭牭降穆曊{(diào) 　　A. 不變 B. 變低 　　C. 變高 D. 不知車速，無(wú)法判斷 　　解析：火車進(jìn)站時(shí)，波源動(dòng)，與在車站的觀察者相互接近，所以感到頻率增大，聲調(diào)變高，故C對(duì)。 　　【模擬試題】 　　1. 一個(gè)物體放在振動(dòng)的平臺(tái)上，隨平臺(tái)一起在豎直方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是 　　A. 在最低點(diǎn)物體對(duì)平臺(tái)的壓力最大 　　B. 在平衡位置對(duì)平臺(tái)的壓力為零 　　C. 向上運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)平臺(tái)的壓力大于物體的重量 　　D. 物體隨平臺(tái)振動(dòng)的最大加速度為g 　　2. 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，回復(fù)力和位移的關(guān)系圖是下面所給四個(gè)圖象中的哪一個(gè)？ 　　3. 如圖所示，豎直輕彈簧下端固定在水平面上，上端連一質(zhì)量為M的物塊A，A的上面置一質(zhì)量為m的物塊B，系統(tǒng)可在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則 　　A. 當(dāng)振動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，B對(duì)A的壓力最大 　　B. 當(dāng)振動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，B對(duì)A的壓力最小 　　C. 當(dāng)向上振動(dòng)經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)，B對(duì)A的壓力最大 　　D. 當(dāng)向下振動(dòng)經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)，B對(duì)A的壓力最大 　　4. 一質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)圖線如圖，在0.2 s到0.3 s的這段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況是： 　　A. 沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，且速度不斷增大 　　B. 沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，且速度不斷減小 　　C. 沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，且加速度不斷增大 　　D. 沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，且加速度不斷減小 　　5. 水平彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，軌跡上有A、B兩點(diǎn)，已知振子位于A、B兩點(diǎn)的動(dòng)能EA＜EB，且A、B兩點(diǎn)的位移方向相同。關(guān)于振子通過(guò)A、B兩點(diǎn)的加速度aA、aB和動(dòng)量PA、PB一定有 　　A. aA＞aB，且方向相同 B. aA＜aB，且方向相反 　　C. PA＞PB，且方向相同 D. PA＜PB，且方向相反 　　6. 一輕彈簧，上端連著質(zhì)量為m的物體，下端固定于地面，物體沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示。已知物體達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)彈簧恰無(wú)形變，取豎直向上為正方向，則以下結(jié)論中正確的是 　　A. 在t1時(shí)刻物體速度具有正的最大值 　　B. 在t2時(shí)刻物體的加速度具有負(fù)的最大值 　　C. 物體所受的彈力的最大值為2mg 　　D. 該彈簧的勁度系數(shù)為k=2mg/A 　　7. 有兩個(gè)單擺，它們的擺長(zhǎng)l1=4l2，質(zhì)量m1=2m2。如果它們以相同的擺角做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則它們的最大勢(shì)能之比為 　　A. ∶1 B. 2∶1 C. 4∶1 D. 8∶1 　　8. 若單擺的擺長(zhǎng)不變，擺球的質(zhì)量增加為原來(lái)的4倍，擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)的速度減為原來(lái)的 ，則單擺振動(dòng)時(shí) 　　A. 頻率不變，振幅不變； B. 頻率不變，振幅改變； 　　C. 頻率改變，振幅改變； D. 頻率改變，振幅不變。 　　9. 物體在周期性外力作用下做受迫振動(dòng)，固有頻率為f1，驅(qū)動(dòng)力的頻率為f2，則物體做受迫振動(dòng)的頻率f為 　　A. f = f1 B. f = f2 C. f＞f1 D. f＜f2 　　10. 如圖所示是物體做受迫振動(dòng)時(shí)的共振曲線，其縱坐標(biāo)表示物體的： 　　A. 在不同時(shí)刻的位移 　　B. 在不同時(shí)刻的振幅 　　C. 在不同頻率的驅(qū)動(dòng)力作用下一個(gè)物體的振幅 　　D. 在相同頻率的驅(qū)動(dòng)力作用下不同物體的振幅 　　11. 一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在平衡位置O點(diǎn)附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，若從O點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)3s質(zhì)點(diǎn)第一次經(jīng)過(guò)M點(diǎn)，如圖所示。再繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，又經(jīng)過(guò)2s它第二次經(jīng)過(guò)M點(diǎn)；則該質(zhì)點(diǎn)第三次經(jīng)過(guò)M點(diǎn)所需的時(shí)間是 　　A. 8s B. 4s C. 14s D. 10s/3 　　12. 有一單擺，當(dāng)它的擺長(zhǎng)增加1m時(shí)，周期變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則它們的擺長(zhǎng)是 A. 0.5m B. 1m C. 1/3m D. 2m 13. 如圖所示，在光滑的水平桌面上有一彈簧振子，彈簧勁度系數(shù)為k。開始時(shí)，振子被拉到平衡位置O的右側(cè)A處，此時(shí)拉力大小為F，然后釋放振子從靜止開始向左運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t后第一次到達(dá)平衡位置O處，此時(shí)振子的速度為v。在這個(gè)過(guò)程中振子的平均速度為 　　A. 0 B. v/2 C. F/kt D. 不為零的某值，但由題設(shè)條件無(wú)法求出 　　14. 對(duì)于做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的某物體，下列說(shuō)法正確的是： 　　A. 該物體做勻變速運(yùn)動(dòng) 　　B. 該物體做非勻變速運(yùn)動(dòng) 　　C. 該物體受到的回復(fù)力跟位移大小成正比，方向相同 　　D. 該物體的加速度跟位移大小成正比，方向相反 　　15. 一座擺鐘走得快了，要將它調(diào)準(zhǔn)，調(diào)節(jié)辦法是： 　　A. 使擺長(zhǎng)加長(zhǎng) B. 使擺長(zhǎng)縮短 　　C. 使擺動(dòng)角增大 D. 使振幅減少 　　16. 甲、乙兩單擺的擺長(zhǎng)之比為L(zhǎng)甲∶L乙=2∶3，它們的周期之比T甲∶T乙為： 　　A. 3∶2 B. ∶ C. 6∶2 D. 6∶3 　　17. 將頻率為2 Hz的單擺改變成秒擺，可采取下列哪項(xiàng)措施： 　　A. 擺長(zhǎng)減小到原來(lái)的1/4 　　B. 擺長(zhǎng)增長(zhǎng)到原來(lái)的4倍 　　C. 振幅減小到原來(lái)的一半 　　D. 擺球質(zhì)量減少到原來(lái)的一半 　　18. 一個(gè)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，它的振幅是4 cm，頻率是2.5 Hz。該質(zhì)點(diǎn)從平衡位置開始經(jīng)過(guò)0.5 s后，位移的大小和所通過(guò)的路程分別為： A. 4 cm，10 cm B. 4 cm，20 cm C. 0，24 cm D. 100 cm，100 cm 19. 若單擺的擺長(zhǎng)不變，擺球的質(zhì)量增加為原來(lái)的4倍，擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)的速度減為原來(lái)的1/2，則單擺振動(dòng)的： 　　A. 頻率不變，振幅不變 B. 頻率改變，振幅變大 C. 頻率改變，振幅不變 D. 頻率不變，振幅變小 　　20. 下圖為一做簡(jiǎn)諧振動(dòng)物體的振動(dòng)圖像。在0─t的時(shí)間內(nèi)哪段時(shí)間質(zhì)點(diǎn)的速度為負(fù)值，而加速度為正值： 　　A. 0→t1 B. t1→t2 C. t2→t3 D. t3→t4 　　21. 下圖為同一地點(diǎn)甲、乙兩個(gè)單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的圖像，由圖像得出的下述結(jié)論正確的是： 　　A. f甲∶f乙=3∶2 B. f甲∶f乙=2 ∶3 　　C. f甲∶f乙=4∶9 D. f甲：f乙=∶ 　　22. 下圖是一水平彈簧振子做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振動(dòng)圖像（x-t圖），由圖可推斷，振動(dòng)系統(tǒng). 　　A. 在t1和t2時(shí)刻具有相等的動(dòng)能和相同的動(dòng)量 　　B. 在t3和t4時(shí)刻具有相等的勢(shì)能和相同的動(dòng)量 　　C. 在t4和t6時(shí)刻具有相同的位移和速度 　　D. 在t1和t6時(shí)刻具有相同的速度和加速度 　　23. 關(guān)于機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波的關(guān)系，下列說(shuō)法：①有振動(dòng)必有波；②有振動(dòng)不一定有波；③有波必有振動(dòng)；④有波不一定有振動(dòng)。其中正確的有 　　A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④ 　　24. 關(guān)于波的下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 　　A. 波傳播的是運(yùn)動(dòng)的形式 B. 波可傳播信息 　　C. 波傳播的是能量 D. 波可傳播介質(zhì) 　　25. 下圖為一列簡(jiǎn)諧橫波在介質(zhì)中傳播的波形圖。在傳播過(guò)程中，某一質(zhì)點(diǎn)在10s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程是16m，則此波的波速是 　　A.1.6m/s B.2.0m/s C.40m/s D.20m/s 　　26. 一列橫波在x軸線上傳播著，在t1=0和t2=0.005s時(shí)的波形曲線如圖所示： 　　①讀出簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)是 ，振幅是 . “達(dá)芬奇”之感：http://i.mtime.com//blog// 　　②設(shè)周期大于（t2－t1）.如果波向右傳播，波速多大？如果波向左傳播波速又是多大？ 　　③設(shè)周期小于（t2－t1）.且波速為6000m/s，求波的傳播方向 　　27. 一列橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示。在t=1s時(shí)刻的波形如圖中虛線所示。若此波的周期大于1s，求 　　（1）該波的波長(zhǎng)是多少？ 　　（2）該波的可能波速是多大？ 　　 【試題答案】 　　1. AD 2. C 3. AB 4. AD 5. A 6. C 7. D 　　8. B 9. B 10. C 11. CD 12. C 13. C 14. BD 　　15. A 16. B 17. B 18. B 19. D 20. C 21. B 　　22. B 23. C 24. ABC 25. C 　　26. ① 8m 0.2m ② 400m/s 1200m/s ③向左傳播 　　27. （1）4m （2）1m/s（向右傳播）或3m/s（向左傳播） www.hnhuibao.com