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第七章 机械振动 机械波 [考点解读] 知识内容 要求 说明 34、弹簧振动，简谐振动，简谐振动的振幅，周期和频率，简谐振动的振动图像 35、单摆，在小振幅条件下单摆作简谐振动，周期公式 36、振动中的能量转化 37、自由振动和受迫振动，受迫振动的振动频率，共振及其常见的应用。 38、振动在介质中的传播——波，横波和纵波，横波的图像，波长，频率和波速的关系 39、波的叠加，波的干涉，衍射现象 40、声波，超声波及其应用 41、多普勒效应 Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅰ 本章内容包括机械振动、回复力、振幅、周期、频率、简谐振动、受迫振动、共振、机械波、波长、波速、横波、纵波、波的干涉和衍射等基本概念，以及单摆振动的周期规律、简谐运动的图像、简谐运动中的能量转化规律、波的图像、波长和频率与波速之间的关系等规律。 [知识网络] [解题方法指导] 例1：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 分析与解答：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。 故本题答案为C 例2：一列波由波源向同围扩展，则以下说法中正确的有 A．介质中各质点由波源向周围运动 B．介质振动的能量由波源向周围传播 C．介质中各质点振动的形式由波源向周围传播 D．介质中各质点只是在各自的平衡附近振动而没有发生迁移 分析与解答：波在传播过程中，质点的振动形式和能量向远处传播，而质点不随波迁移。答案为：B、C、D 例3：关于振动和波的关系，下列说法正确的是 A．有机械波必有振动 B．有机械振动必有波 C．介质中各质点都在各自的平衡位置附近振动 D．离波源远的质点振动得慢 分析与解答：关于振动和波的关系需要明确的是：振动是形成波的必要条件，没有振动就没有波；但有振动而没有介质也不会形成波。所以，选项A正确而选项B错误。同时要注意：当波形成以后，其中的各质点只是在各自的平衡位置附近振动而不发生迁移。所以，选取项C正确。离波源远的质点在一波源开始振动的时候还没有振动，经过一段时间，波传播到了该质点所在位置时，质点才开始振动；一旦质点开始了振动，则每个质点的振动快慢（周期）故本题答案为：A、C. 例4：如图10—5是某时刻的波动图象，其中质点P沿y轴正方向运动，则波的传播方向如何？质点A的振动方向如何？ 图10—5 分析与解答： 平移法：质点P沿y轴正方向运动，只有将波形向右平移质点P沿才y轴正方向运动，因而波向右传播。波形向右平移，质点a处波形在质点a的下方，质点a向下振动。 图10—6 质点带动法：质点P应由它左方的质点带动，振源在它左测，波向右传播。 上坡下坡法：由“下坡上”，在质点P向右运动才是下坡，因而波向右传播。 例5：手握一根水平绳的一端上下抖动，在t时刻绳上呈现的波形如图10-7，如果绳上C点此时的振动方向是向下的，人物握住的是绳子的端，若人手握住的是左端，那么图中各点振动方向向上的点有 。 图10—7 分析与解答：这是根据质点振动方向判断波的传播方向的题目。由质点C向下振动，根据上面提到的方法的任一种，不难判定波向左传播，振源在右端，人手握住绳子右端。 若左端为振源，波向右传播，顺着波传播方向看：“下坡上”，因而向上振动的点为B、C和D 答案：右，B、C和D 例6：一列简谐横波沿x 轴负方向传播，图甲是t=1s时的波形图，图乙是波中某振 动质元们移随时间变化的振动图线（两图用同一时间起点），则图2可能是图 1中哪个质元的振动图线？（ ） 甲 乙 图10—8 A．x =0处的质元 B．x =1m处的质元 C．x =2m处的质元 D．x =3m处的质元 分析解答：图甲是t=1s时的波形图，在t =1s时，质点（通过平衡位置），正向y轴负方向振动，通过分析图甲中的质元，x =1m处，x =3m处质元不在平衡位置，B、C错误由于简谐横波沿x 轴负方向传播。x =0处质点向下