第5讲 振动与波总结(学生版).doc

第5讲振动与波总结
一、知识点思维导图
振动和波
振动(简谐运动)
动力学特点：f=-kx
运动学特点：变加速运动
特例
弹簧振子
单摆(周期)
波动
波动产生的条件：波源于介质
波的两种类型：纵波和横波
波的描述
波的图像
波长、频率、波速的关系
波的特性：干涉和衍射
(都是叠加的结果)

二、能力目标训练题
例1 作简谐运动的物体，回复力和位移的关系图是下图所给四个图像中的( )

例2 （多选）做简谐运动的弹簧振子，振幅为A0，则：( )
A、任意一个周期时间内，振子经过的路程为4A0
B、任意1/2个周期时间内，振子经过的路程为2A0
C、任意1/4个周期时间内，振子经过的路程为A0
D、任意1/8个周期时间内，振子经过的路程为A0/2
例3 （多选）一弹簧振子沿水平方向的x轴作简谐运动，原点O为其平衡位置，在振动中某一时刻有可能出现的情况是：( )
A、位移与速度均为正值，加速度为负值
B、位移为负值，而速度、加速度均为正值
C、位移与加速度均为正值，而速度为负值
D、位移、速度、加速度均为负值
例4 光滑水平面上的弹簧振子，质量为50g，若在弹簧振子被拉到最大位移处释放时开始计时，t=0.2s时，振子第一次经过平衡位置，此时速度为4m/s，则在t=1.2s末，弹簧的弹性势能为______J。1min内，弹簧的弹力对弹簧振子做正功的次数为_______次。

例５用空心球装满水制成单摆，摆动过程中水能从球底部小孔慢慢地流出来，若空心球体及水的质量均不可忽略，其振动周期（）
Ａ、变大Ｂ、变小
Ｃ、不变Ｄ、先变大再变小后恒定不变
例6 （多选）如图所示，A、B分别为单摆做简谐振动时摆球的不同位置。其中位置A为摆球摆动的最高位置，虚线为过悬点的竖直线，以摆球最低位置为重力势能零点，则摆球在摆动过程中( )
A、位于B处时动能最大
B、位于A处时势能最大
C、在位置A的势能大于在位置B的动能
D、在位置B的机械能大于在位置A的机械能
例7 一个做简谐运动的单摆，在经过最低点时，速度为v，加速度为a，则该单摆的振动周期为_______。

例8 两个等长的单摆，一个放在地面上，另一个放在高空，当第一个摆振动n次的同时，第二个摆振动(n-1)次，如果地球半径为R，那么第二个摆离地面的高度为____。

例9（多选） 机械波在介质中传播时，下列说法中正确的是( )
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后一质点的振动，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
例10 一枚炸弹在空中爆炸，形成的冲击波向四面八方传播，下面关于波传播过程中各质元的振动情况的说法中正确的是( )
A、各质元的振动周期都相等，振幅也都相等
B、各质元的振动周期都相等，离爆炸中心越远质元振幅越小
C、各质元的振幅都相等，离爆炸中心越远质元振动周期越小
D、离爆炸中心越远的质元振动周期越小，振幅也越小
例11 在简谐波的传播方向上相距为s的两点a、b之间只存在一个波谷，有图所示的四个图。设四种情况下波速均为v，且都向右传播。则由图示时刻起，a点首先出现波谷的是图( )

例12 沿x轴负方向传播的简谐波在t=0时刻的波形图如图所示。已知波速是10cm/s，图上质点P的平衡位置为x=17cm，则质点P至少再经过_______s到达波峰。

例13 一列波沿水平方向传播，在传播方向上，介质中有相距6m的两点A、B，某时刻A正在波峰，B恰在平衡位置。且B速度方向向下，已知波长>3m，周期T=0.1s，求：
(1)若波由A向B传，波速最大值为多大?
(2)若波由B向A传，波速的可能值为多少?

例14 如图所示，质点O从t=0时刻开始作简谐振动，图中Ox代表一弹性绳，OA=14m，AB=BC=10m。在第2s内A比B多振动2次，B比C多振动5次，第2s末，波已经过C点，则波中质点的振动频率是_____Hz，绳上的波速是_____m/s。

例15位于坐标原点Ｏ的波源开始向下振动，形成简谐波沿ｘ轴正方向传播，传播速度为10ｍ／ｓ，周期为0.4s，振幅为5cm。波源振动0.3s后立即停止振动，画出波源停止振动后经过0.2s时的波形图。

例16 如图所示，一列简谐横波沿直线传播，A、B、C是直线上的三个质点。某时刻波传到了B质点，A质点刚好在波谷；再经过0.5s，C质点第一次到达波谷。该波波长为l，周期为T，若直线AB间的距离为5m，3m<<5m，T=0.1s，振幅A=5cm，则A、C两质点相距多远?从A质点开始振动到C质点第一次到达波谷时，A质点运动的路程为多少?

例17 两列简谐横波在t=0时的波形如图所示，此时刻两列波的波峰正好在