高中物理-《机械波》章末复习

高中物理-《机械波》章末复习
知识框图：
典题探究：
例1．关于机械波的形成和传播,下列说法中正确的是( )
A ．机械波只能在介质中传播,波源周围如果没有介质,就不能形成机械波
B ．离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得迟一些
C ．离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得早一些
D ．一旦波源振动起来,介质中的各个质点也就立刻振动起来
解析：机械波形成的条件是有波源和介质,两者缺一,则形不成机械波；机械波的形成可表述为离波源近的质点带动离波源远的质点,故离波源近的质点振动的早一些,分析知A 、C 正确。

例2.横波和纵波的区别是( )
A ．横波中,质点做振动,纵波中,质点沿波的传播方向运动
B ．横波的传播速度一定比纵波慢
C ．横波形成波峰和波谷,纵波形成疏部和密部
D ．横波中各质点振动方向与波的传播方向在同一直线上,纵波中各质点振动方向与波的传播方向垂直
解析：无论在横波中,还是纵波中,质点都是在各自平衡位置附近振动,只不过横波中振动⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧==⎩⎨⎧超声波及其应用声波波的应用实例：多普勒效应波的衍射波的干涉波的叠加波的特性：波的公式：波的图像波的描述方式：纵波
横波波的分类：波的形成和传播特点机械波vt x vT λ
方向与传播方向垂直,而纵波中振动方向与传播方向在同一直线上；横波有波峰和波谷,纵波有疏部和密部；波的传播速度由介质决定,不同介质有不同波速,故只有C项正确。

答案：C
例3.如图所示为波沿着一条一端固定的绳子传播到B点时的波形图,由图可判断出A点开始振动的方向是()
A．向左
B．向右
C．向上
D．向下
解析：由图可知,沿波传播方向B点的前边质点在其上方,B点要重复前边质点的振动,故B向上运动,故振源也是向上起振的,C项正确。

答案：C
例4.2010年4月14日,青海省玉树县发生里氏7.1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为9.1 km/s和3.7 km/s,在某地观测站中,记录了玉树地震的纵波和横波到达该地的时间差为5.4 s。

(1)求这个观测站距玉树的距离。

(2)观测站首先观察到的是上下振动还是左右晃动？
解析：(1)设观测站距玉树的距离为s,则s
v横－
s
v纵＝t,则s＝
v横v纵
v纵－v横t＝
9.1×3.7
9.1－3.7
×5.4 km＝34
km。

(2)因为纵波先到观测点,因而先观察到的是上下振动。

答案：(1)34 km(2)上下振动
例5.如图所示为一列沿x轴的向右传播的简谐横波在某时刻的波动图象。

已知此波的传播速度大小为v＝2 m/s,试画出该时刻5 s 前和5 s后的波动图象。

解析：解法一：(特殊点振动法)
因为v＝2 m/s,从图得λ＝8 m,所以T＝λ
v＝4 s。

又因为此波向右传播,故平衡位置坐标2 m、6 m的两个特殊质点的初始振动方向分别为沿y轴正向与沿y轴负向。

经过5 s(1.25T),这两个质点分别位于正向最大位移与负向最大位移,由此便得出5 s后的
波形如图实线所示。

同理可得,5 s 前的波动图象如图中虚线所示。

解法二：(波形平移法)
因为波速v ＝2 m/s,所以由Δx ＝v Δt ,可得Δx ＝10 m,注意到Δx t 去整后为λ4
；故将整个波形向右平移λ4,即为5 s 后的波动图象。

而将整个波形向左平移λ4
,即为5 s 前的波动图象。