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20．(09年全國(guó)卷Ⅰ)一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖如圖1所示，圖中P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為x=1.5m和x=4.5m。P點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖2所示。

在下列四幅圖中，Q點(diǎn)的振動(dòng)圖像可能是

答案：BC

解析：本題考查波的傳播.該波的波長(zhǎng)為4m.,PQ兩點(diǎn)間的距離為3m..當(dāng)波沿x軸正方向傳播時(shí)當(dāng)P在平衡位置向上振動(dòng)時(shí)而Q點(diǎn)此時(shí)應(yīng)處于波峰,B正確.當(dāng)沿x軸負(fù)方向傳播時(shí),P點(diǎn)處于向上振動(dòng)時(shí)Q點(diǎn)應(yīng)處于波谷,C對(duì)。

4、振動(dòng)與波

8.(09年天津卷)某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為x＝Asin，則質(zhì)點(diǎn)

A.第1 s末與第3 s末的位移相同

B.第1 s末與第3 s末的速度相同

C.3 s末至5 s末的位移方向都相同

D.3 s末至5 s末的速度方向都相同

答案：AD

解析：由關(guān)系式可知，，將t=1s和t=3s代入關(guān)系式中求得兩時(shí)刻位移相同，A對(duì)；畫出對(duì)應(yīng)的位移-時(shí)間圖像，由圖像可以看出，第1s末和第3s末的速度方向不同，B錯(cuò)；仍由圖像可知，3s末至5s末的位移大小相同，方向相反，而速度是大小相同，方向也相同。故C錯(cuò)、D對(duì)。

3、振動(dòng)圖像

35．(09年寧夏卷)［物理--選修3-4］

(1)(5分)某振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率為f_o ，在周期性驅(qū)動(dòng)力的作用下做受迫振動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力的頻率為f 。若驅(qū)動(dòng)力的振幅保持不變，下列說法正確的是_______(填入選項(xiàng)前的字母，有填錯(cuò)的不得分)

A．當(dāng)f < f₀時(shí)，該振動(dòng)系統(tǒng)的振幅隨f增大而減小

B．當(dāng)f > f₀時(shí)，該振動(dòng)系統(tǒng)的振幅隨f減小而增大

C．該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后，振動(dòng)的頻率等于f₀

D．該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后，振動(dòng)的頻率等于f

答案：BD

2、受迫振動(dòng)

4．(09年上海物理)做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的單擺擺長(zhǎng)不變，若擺球質(zhì)量增加為原來的4倍，擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)速度減小為原來的1/2，則單擺振動(dòng)的

A．頻率、振幅都不變　　　　 B．頻率、振幅都改變

C．頻率不變、振幅改變　　 D．頻率改變、振幅不變

答案：C

解析：由單擺的周期公式，可知，單擺擺長(zhǎng)不變，則周期不變，頻率不變；振幅A是反映單擺運(yùn)動(dòng)過程中的能量大小的物理量，由可知，擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)的動(dòng)能不變，因此振幅改變，所以C正確。

1、振動(dòng)

1、　 求解波速問題

這類問題可分為二種情況：一是已知波的圖象求解波速問題，二是已知質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)情況求解波速問題。解這類題時(shí)一要抓住波的“三要素”，二要注意由于波有雙向性和重復(fù)性而引起的多值問題。

例3、如圖(3)所示，實(shí)線是一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖線，虛線是0.5秒后它的波形圖線，則這列波可能的波速為多大？

分析與解　 因本題未注明波的傳播方向，應(yīng)考慮到波有可能沿X軸正方向傳播，也可能沿X軸負(fù)方向傳播；又因本題對(duì)周期未加限制條件，應(yīng)考慮其重復(fù)性，現(xiàn)已知t=0.5，=4m。

若波沿X軸正方向傳播，則由平移法和圖線可知得：

(m/s)

式中，n=0，1，2……

若波沿X軸負(fù)方向傳播，同理可知得

=

式中：n=0，1，2……

其中，n=0，1，2……分別代表的物理意義教師可作適當(dāng)引導(dǎo)后讓學(xué)生思考回答。

例4：一列簡(jiǎn)諧橫波沿一直線由A向B傳播，某一時(shí)刻A、B兩點(diǎn)均處在平衡位置，且A、B間僅有一個(gè)波峰，B點(diǎn)向上振動(dòng)。若經(jīng)過時(shí)間t，質(zhì)點(diǎn)B恰好在波峰位置，則該列波可能的傳播速度是多少？(已知A、B相距為d)

分析與解　 因B質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)且經(jīng)t到達(dá)波峰，則考慮其周期性(即重復(fù)性)：t=nT+，所以T=(n=0，1，2　 ……)。又因?yàn)锳、B間僅有一個(gè)波峰，可有圖(4)中實(shí)線和虛線兩種波形圖。

當(dāng)=d時(shí)(圖中實(shí)線波形)

……)

當(dāng)=2d時(shí)(圖中虛線波形)

n=0，1，2……)

若本題中未知經(jīng)t后B點(diǎn)的振動(dòng)方向，其他條件不變，則必須考慮波的雙向性，可讓學(xué)生思考解決。

(4)由波的圖象求路程、位移和時(shí)間等問題

通過這類題型的分析，能使學(xué)生進(jìn)一步明確波的三要素是互相聯(lián)系和互相制約的，當(dāng)機(jī)械波在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)都做機(jī)械振動(dòng)，它們振動(dòng)是以波的形式互相關(guān)聯(lián)的，是沿波的傳播方向前后帶動(dòng)的，振動(dòng)的傳播速度就是波速。

例5：一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻剛傳到質(zhì)點(diǎn)P，波形圖如圖(5)所示，若經(jīng)△t=1.1秒后P點(diǎn)剛好出現(xiàn)第三次波峰，則當(dāng)Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰的時(shí)間是多少？

分析與解　 由波形圖、波的傳播方向，可知P點(diǎn)在t=0時(shí)刻，振動(dòng)方向沿-y。又因?yàn)樵凇鱰=1.1秒內(nèi)P剛好第三次出現(xiàn)在波峰，所以2T+=1.1，即T=0.4S，則有。t=0時(shí)刻波剛好傳到x=2.5米的P質(zhì)點(diǎn)處，波由P傳到Q點(diǎn)需時(shí)間t=秒。因P質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)方向沿-y，Q點(diǎn)要重復(fù)P點(diǎn)的振動(dòng)，所以Q點(diǎn)剛開始振動(dòng)方向也沿-y，即Q點(diǎn)第一次到達(dá)波峰還需3/4T，即0.3秒。綜上所述Q點(diǎn)第一次到達(dá)波峰的時(shí)間應(yīng)為0.5+0.3=0.8(秒)�！　　　�

2、波形平移法　　 波在傳播過程中，從波形圖線上看，好象是波峰和波谷在沿X軸正向(或反向)勻速運(yùn)動(dòng)，而且波長(zhǎng)可理解為波在一個(gè)周期內(nèi)整個(gè)波勻速運(yùn)動(dòng)的距離。因此，我們可用波形圖在△t時(shí)間內(nèi)所運(yùn)動(dòng)的距離△X=v△t，將這個(gè)問題變?yōu)檎�列波形圖線沿X軸平移的問題。

在例2中，由N點(diǎn)振動(dòng)方向，可知波向X軸方向傳播，則將t=0時(shí)刻的波向X軸正方向平移△x=v△t=20×0.5=10米。因?yàn)?sub>=8米，波傳播n(n為正整數(shù))后的波形跟原波形重合，所以本題平移波形時(shí)，當(dāng)向右平移8米后，波形與原波形重合，再向右移2米，便得到所需的波形。實(shí)際上熟練后，只要將波形平移△x’= v(△t-nT)，n取的整數(shù)部分即可。如例2中只要向右平移△x’=20×(0.5-1×0.4)=2米。若這類問題不能確定波的傳播方向，則要考慮波的雙向性，即有兩種可能。