简谐运动和机械波.doc

《简谐运动和机械波.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、简谐运动和机械波重点难点1．简谐运动特点①研究简谐运动，通常以平衡位置为坐标原点．②对称性：在振动轨迹上关于平衡位置对称的两点，位移、回复力、加速度等大反向；速度等大，方向可能相同，也可能相反；动能、速率等大；振动质点从平衡位置开始第一次通过这两点所用的时间相等．③周期性：2．振动图象振动图象反映的是一个质点的位移随时间的变化规律，由图象可直接读出振幅、周期和任意时刻的运动方向．由于振动的周期性和非线性，在从任意时刻开始计时的一个周期内或半周期内，质点运动的路程都相等(分别为4A和2A)，但从不同时刻开始计时的四分

2、之一周期内，质点运动的路程是不一定相等的．3．单摆①单摆周期与高度关系设地球质量为M时，半径为R，地球表面的重力加速度为g0．离地面高h处重力加速度为g，单摆的质量为m，忽略地球自转的影响，则有因此可得单摆在高为h处的周期T与地面处周期T0的关系为　　或　②单摆周期与不同行星的关系把单摆分别置于质量为M1、M2，半径为R1、R2的两行星表面上，其周期分别为T1和T2，重力加速度分别为g1、g2，忽略行星自转影响，则有，　　4．波动过程具有时间和空间的周期性介质在传播振动的过程中，介质中每一个质点相对于平衡位置的位

3、移随时间作周期性变化，这体现了时间的周期性；另一方面，每一时刻，介质中沿波传播方向上各个质点的空间分布具有空间周期性．√如相距波长整数倍的两个质点振动状态相同，即它们在任一时刻的位移、速度及相关量均相同；相距半波长奇数倍的两个质点振动状态相反，即它们在任一时刻的位移、速度及相关量均相反．5．由波的图象判定质点振动方向或波的传播方向①“带动”法如果已知某质点的振动方向，在波的图象中找一个与它紧邻的另一质点，分析这两个质点哪一个先振，先振的质点靠近振源，从而判断出波的传播方向．反之，如果知道了波的传播方向，也就知道了振源在

4、哪一侧，再找一个与所研究的质点紧邻且靠近振源的质点，这个质点先振，由此判断所研究质点的振动方向．②微平移法规律方法【例1】一列简谐机械横波某时刻的波形图如图所示，波源的平衡位置坐标为x=0，当波源质点处于其平衡位置上方且向下运动时，介质中平衡位置坐标x=2m的质点所处位置及运动情况是　　　()A．在其平衡位置下方且向上运动B．在其平衡位置下方且向下运动C．在其平衡位置上方且向上运动D．在其平衡位置上方且向下运动训练1一列简谐横波沿x轴传播.t=0时的波形如图所示，质点A与质点B相距1m,A点速度沿y轴正方向;t=0.

5、02s时，质点A第一次达正向最大位移处，由此可知A．此波的传播速度为25m/sB．此波沿x轴负方向传播C．从t=0时起，经过004s，质点A沿传播方向迁移了1mD．t=0.04s时，质点B处在平衡位置，速度沿y轴负方向【例2】一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图中实线所示，t=0.2s时刻的波形如图中的虚线所示，则()A．物质P的运动方向向右B．波的周期可能为0.27sC．波的频率可能为1.25HzD．波的传播速度可能为20m/s训练2　图中实线和虚线分别是x轴上向右传播的一列简谐横波在t=

6、0和t=0.03s时刻的波形图，x=1.2m处的质点在t=0.03s时刻向y轴正方向运动，则()A．该波的频率可能是125HzB．该波的波速可能是10m/s　　　　　　　　　　　　　　C．t=0时x=1.4m处质点的加速度方向沿y轴正方向D．各质点在0.03s内随波迁移0.9m　　训练3　有一列沿水平方向传播的简谐横波，频率为10Hz，振动方向沿竖直方向，当绳上的质点P到达其平衡位置且向下运动时，其右方向相距0.6m处的质点Q刚好到达最高点，由此可知波速和传播方向可能是()A．8m/s向右传播B．8m/s向左传

7、播C．24m/s向右传播D．24m/s向左传播【例3】如图所示，实线表示两个相干波源S1、S2发出的波的波峰位置，则图中的点为振动加强的位置，图中的点为振动减弱的位置.训练4如图所示为两列频率相同的水波在t＝0时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的振幅均为2cm（且在图示范围内振幅不变），波速为2m/s，波长为0.4m，E点是BD连线和AC连线的交点，下列说法正确的是（）A．A、C两点是振动减弱点，B．E点是振动加强点，C．B、D两点在该时刻的竖直高度差为4cm，D．t＝0.05s时，E点离平衡位

8、置的位移大小为2cm。训练5．在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L，如图(a）所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间Δt第一次出现如图（b）所示的波形．则该波的（A）周期为Δt，波长为8L．（B）周期