第十章 机械波典型例题

第一节波的形成和传播典型例题

典型例题

例题：在机械波中有（）

A．各质点都在各自的平衡位置附近振动

B．相邻质点间必有相互作用力

C．前一质点的振动带动相邻的后一质点振动，后一质点的振动必定落后于前一质点D．各质点也随波的传播而迁移

出题目的：理解机械波的特点.

解析：本例要熟知机械波的物理模型．振源的振动使其周围质点依次投入振动，之所以能依次振动下去，就是依靠了相邻质点间的相互作用力；沿波的传播方向，后一质点的振动必滞后于前一质点的振动；质点只在平衡位里附近振动，并不随波迁移．正确答案为A、B、C．

典型例题

例题：区分横波和纵波是根据（）

A．沿水平方向传播的叫做横波

B．质点振动的方向和波传播的远近

C．质点振动的方向和波传播的方向

D．质点振动的快慢

出题目的：理解横波和纵波的区别.

解析：区分横波和纵波的依据是看波的传播方向与质点的振动方向的关系．

正确的答案为C．

典型例题

例题：下列说法不妥的有（）

A．声波在空气中传播时是纵波，在水中传播时是横波

B．波不但传送能量，还能传递信息

C．发生地震时，由振源传出的既有横波又有纵波

D．一切波的传播均需要介质

出题目的：了解纵波和横波的有关知识.

解析：按介质中质点的振动方向和波的传播方向的关系将波区分为横波和纵波．介质不同不改变波的属性．波不仅将振动的形式（即振源的信息）向外传播，还能将振动的能量向外传递．地震波既有横波又有纵波，机械波的形成必须要有振源和介质，但对电磁波它也可以在真空中传播．

正确的答案为B、C．不妥的答案为A、D．

典型例题

例题：关于机械波的概念，下列说法中正确的是：

A、质点振动的方向总是垂直于波传播的方向

B、简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等

C、任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长

D、相隔一个周期的两时刻，波形相同

出题目的：进一步准确理解机械波的特点

解析：质点振动的方向可与波的传播方向垂直（横波），也可与波的传播方向共线（纵波），故A错．因为“相距一个波长的两质点振动位移大小相等、方向相同；相距半个波长的两质点振动位移大小相等、方向相反”，因此B正确．波每经过一个周期要向前传播一个波长，但介质中各质点并不随波迁移，只是在各自的平衡位置附近振动，C错．在波的传播过程中，介质中各质点做周期性的简谐振动，因此相隔一个周期的两时刻，波形相同，∴D正确．波动问题中既有联系又有区别的知识点较多，其中最多的是振动，因此，搞清振动和波动的关系，就抓住了问题的关键。

典型例题５

例５：一个小石子扔向平静的湖水中，圆形波纹一圈圈向外传播，如果此时湖畔树上的一片树叶落在水面上，则树叶（）

A．渐渐漂向湖心B．渐渐漂向湖岸

C．在落下的水面处附近运动D．沿波纹做圆周运动

选题目的：考查机械波的传播特点．

解析：在波的传播过程中，介质中的各质点仅在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移，所以落入水中的树叶只能在落下的水面处附近运动，即C项正确．

典型例题6

例6：沿绳传播的一列机械波，当波源突然停止振动时，有（）

A．绳上各质点同时停止振动，横波立即消失

B．绳上各质点同时停止振动，纵波立即消失

C．离波源较近的各质点先停止振动，较远的各质点稍后停止振动

D．离波源较远的各质点先停止振动，较近的各质点稍后停止振动

选题目的：考查机械波的产生和传播原因．

解析：沿绳传播的一列机械波，当波源突然停止振动时，绳上各质点的振动并不立即停止，离波源近处的质点仍要将此时的振动传给离波源较远的质点，由于波源停止了振动，不再有新的振动产生，这样会导致离波源较近的各质点先停止振动，较远的各质点稍后停止振动．故C项正确．

第二节波的图象典型例题

典型例题

例题：一列横波在某时刻的波形图如图所示．

（1）若此时刻质点a的振动方向向下，则波向什么方向传播？

（2）若波向右传播，此时刻d点向什么方向振动？

出题目的：由具体波形图确定波的传播情况

【解析】（1）取和a点相邻的两个点b、c．若a点此时刻向下振动，则b点应是带动a 点振动的，c点应是在a点带动下振动的．所以b点先振动，其次是a、c两点．因此，波是向左传播的．（2）取和d点相邻的一个点e．由于波向右传播，所以d点应该比e点先振动起来，e点是在d点带动下振动起来的．所以d点此时刻应该向下振动．我们再通过下面的例题将两者的方向关系归纳为两种处理方法

典型例题

例题: 如图所示是一列向右传播的横波，请标出这列波中a、b、c、d……h等质点这一时刻的速度方向．

出题目的：由波形图确定波中质点的运动情况．

解析：方法1：波的成因法．波动过程中介质质点的运动特点可用三句话来描述，即先振动的质点带动后振动的质点，后振动的质点重复前面质点的振动，后面振动质点的振动状态落后于先振动的质点；概括起来就是“带动、重复、落后”．

质点c和g此时在最大位移处，速度为零，无所谓速度方向，利用波的成因法，以此时最大位移处的c为参照点，d的振动落后c，要跟着到最大位移处，所以速度向下，e、f依次跟上，速度都向下；b的振动超前c，已从负的最大位移回报，所以速度向上，a超前b，速度也向上；同理以g为参照点，可知h点速度向上．

方法2：逆向描波法．手握一支笔，在波形图线上逆着波的传播方向复描该波形，复描时笔尖沿波形向上经过的质点，此刻均向上振动；复描时笔尖沿波形向下经过的质点，此刻均向下运动（波峰、波谷点除外），这种方法也叫“走波法”．如图所示是一列向右传播的波，