机械波的形成与传播(教师)

机械波的形成与传播

基础夯实

1．关于机械波的下列说法中，正确的是()

A．自然界所刮的风就是一种机械波

B．波不仅能传递能量，而且参与振动的质点也在随波迁移

C．波将波源的运动形式传播出去的同时，也可以传递信息

D．能传播机械波的介质一定是可以自由流动的

答案：C解析：自然界所刮的风，实质上是由于压强差等因素引起的空气流动，不是机械波，所以A错；波是运动形式的传播，是能量传递的一种方式，但各质点均在各自平衡位置附近振动，并不随波迁移，因此B错；波不仅能传播运动形式，它也是信息传递的载体，故C正确；固体也能传播机械波，故D错。

认真理解波的传播实质，是正确解答本题的关键。

2．（多选）正确的是()

A．没有机械波就没有机械振动

B．月球上两宇航员靠近些就可以听到对方的说话声

C．一列波由波源向周围扩展开去，是波源质点的振动形式由近及远传播开去

D．机械波的产生需要两个条件：波源和介质

答案：CD

3．(改编题)《枫桥夜泊》中有名句：“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”。其中，当钟声传到客船时，对大钟的撞击早已停止了，但仍感觉“余音未绝”，分析其原因可能是() A．大钟的回声

B．大钟在继续振动，空气中继续形成声波

C．人的听觉发生“暂留”的缘故

D．大钟虽停止振动，但空气仍在振动

答案：B

解析：停止对大钟的撞击后，大钟做阻尼振动，仍在空气中形成声波；随着能量的减弱，钟声逐渐消失。

4．（多选）关于横波和纵波，下列说法正确的是()

A．质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波

B．质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波叫纵波

C．横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部

D．地震波是横波，声波是纵波

答案：ABC解析：根据横波和纵波的定义知A、B、C正确；声波是一种纵波，但地震波中既有横波又有纵波，D选项错误，故选A、B、C。

5．一个小石子投向平静的湖面中心，会激起一圈圈波纹向外传播，如果此时水面上有一片树叶，下列对树叶运动情况的叙述正确的是()

A．树叶慢慢向湖心运动B．树叶慢慢向湖岸漂去

C．在原处上下振动D．沿着波纹做圆周运动

答案：C解析：由于波在传播过程中，只传递振动能量和波源所发出的信息，而

各质点不随波迁移，只在各自的位置附近做振动，故选C。

6.如图所示，把闹钟放在密闭的玻璃罩内，当闹铃振动时，在玻璃罩外仍然可以

听到闹钟的铃声，但如果将玻璃罩内的空气用抽气机抽去，就听不到闹钟的铃声。

试解释此现象。

答案：机械波需要介质才能得以传播。当玻璃罩内有空气，铃声通过空气迫使玻

璃罩发生同频率振动，将铃声传给外界。若玻璃罩内空气被抽出，因缺少介质，闹钟的钟铃无法形成机械波，外界将听不到闹钟的铃声。

7．下图是某绳上机械波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐振动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动由绳的左端传到右端。已知t＝0时，质点1开始向上运动，t ＝

T

4时，质点1到达最上方，质点5开始向上运动。问：

(1)t＝

T

2时，质点8、12、16的运动状态(是否运动，运动方向)如何？

(2)t＝

3

4T时，质点8、12、16的运动状态如何？

(3)t＝T时，质点8、12、16的运动状态如何？

解析：由于质点间的相互作用，前面的质点总是带动后面的质点振动，所以后面的质点总是滞后于前面的质点。

(1)t ＝T

2时，质点8未达到最高点，正在向上振动，质点12、16未动。

(2)t ＝3

4T 时，质点8正在向下振，质点12向上振动，质点16未振动。

(3)t ＝T 时，质点8、12正在向下振动，质点16向上振动。

能力提升

1．如图所示，为波沿着一条固定的绳子向右刚传播到B 点的波形，由图可判断出A 点刚开始的振动方向是( )

A ．向左

B ．向右

C ．向下

D ．向上

答案：D

2．（多选）如图所示为沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点间距离相等，其中O 为波源，设波源的振动周期为T ，自波源通过平衡位置竖直向下振动时开始计时，经过T

4，质点1开始起振，

则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法中正确的是(

)

A ．介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的，但图中质点9起振最晚

B ．图中所画的质点起振时间都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的

C ．图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时，通过平衡位置或最大位移的时间总是比质点7通过相同位置时落后T /4

D ．只要图中所有质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，但如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动

答案：ACD 解析：据波的传播特点知，波传播过程中各质点的振动总是重复波源的振动，所以起振方向相同，都是竖直向下，但从时间上来说，起振依次落后T

4的时间，所以选项A 、C 正确，B 错误；

由题意知，质点9比质点1应晚起振两个周期，所以当所有质点都起振后，质点1与质点9步调完全一致，所以选项D 正确。

3．（多选）在学到“机械振动与机械波”时，四位同学就自己看到的现象，发表自己的观点，让

你从物理学的角度来看，你认为他们谁说的对。( )

小张说：医生用听诊器是利用了固体可以传递机械波。

小王说：军队过桥时不能齐步走，就是因为怕产生共振，损坏了桥，火车过铁桥时要减速，也是同样的道理。

小李说：我家的木板门，春夏季听不到响声，一到秋冬季节，就开始嘭嘭作响，这是风吹振动的。 小赵说：树叶在水面上下振动说明，机械波并不向外传递介质。 A ．小张说的对 B ．小王说的对 C ．小李说的对 D ．小赵说的对

答案：ABD

4．如图所示，有一组学生做游戏来模拟波的传播。该游戏模拟的是________的传播(选填“横波”或“纵波”)，因为学生下蹲与起立时身体的运动方向与模拟波的传播方向________(选填“平行”或“垂直”)。

答案：横波 垂直

5．2011年3月11日，日本福岛发生了里氏9.0级大地震，已知地震中的纵波和横波在地表附近的传播速度分别是9.1km/s 和3.7km/s ，在某地的观测站中，记录了纵波和横波到达该地的时间差为5.4s 。

(1)求这个观测站距震中的距离。

(2)观测站首先观察到的是上下振动还是左右摇晃？

答案：(1)33.67km (2)左右摇晃解析：根据纵、横波传到观测站的时间差，s 3.7－s

9.1＝5.4s ，求出s

＝33.67km ，先传到的是纵波，所以是左右晃动。