第2讲 机械波
考点1 波的形成与传播
1.波的形成:机械振动在介质中传播形成机械波.
2.波的传播规律
(1)当介质中有机械波传播时,质点本身并不随波迁移,只是在平衡位置附近往复运动,机械波向外传播的只是机械振动这种运动形式.
(2)波在传播振动这种运动形式的同时,也将波源的能量传递出去.波是传递能量的一种重要方式.
(3)波从一种介质进入另一种介质,由于介质不同,波长和波速可以改变,但频率和周期都不会改变.
(4)振源经过一个周期T完成一次全振动,波恰好向前传播一个波长的距离,所以v==λf.
1.如图甲所示,某均匀介质中各质点的平衡位置在同一条直线上,相邻两点间距离为d.质点1开始振动时速度方向竖直向上,振动由此开始向右传播.经过时间t,前13个质点第一次形成如图乙所示的波形.关于该波的周期与波长说法正确的是( D )
A.t,9d B.t,8d
C.,9d D.,8d
解析:根据振动的周期性和波的传播特点可知,质点13此时的振动方向向下,而波源的起振方向向上,所以从质点13算起,需要再经时间振动的方向才能向上,即与波源的起振方向相同,图上还有半个波长的波没有画出,设周期为T,则t=T+=2T,即T=;相邻波峰(或波谷)间的距离等于波长,由题意知波长为8d,故D正确.
2.(2019·福建泉州检测)(多选)如图甲所示,沿波的传播方向上有间距均为0.1 m的六个质点a、b、c、d、e、f,均静止在各自的平衡位置,t=0时刻振源a从平衡位置开始沿y轴正方向做简谐运动,其运动图象如图乙所示,形成的简谐横波以0.1 m/s的速度水平向右传播,则下列说法正确的是( ABE )
A.这列波的周期为4 s
B.0~4 s时间内质点b运动路程为6 cm
C.4~5 s时间内质点c的加速度在减小
D.6 s时质点e的振动方向沿y轴正方向
E.质点d起振后的运动方向始终与质点b的运动方向相反
解析:
由图乙可知振源a的振动周期T=4 s,则这列波的周期为4 s,A选项正确;因b点距振源的距离为0.1 m,=1 s,则在t=1 s时b质点才开始振动,则0~4 s时间内质点b实际只振了3 s,运动路程为s=A×3=6 cm,B选项正确;波长λ=vT=0.1×4 m=0.4 m,结合图乙画出t=4 s时的波形图如图所示,则知4~5 s时间内质点c由平衡位置向y轴负方向振动,加速度在增大,C选项错误;质点e距振源的距离为0.4 m,=4 s,则知在t=4 s时质点e才开始振动,其由平衡位置向上振动,再经2 s=T,在t=6 s时质点e的振动方向沿y轴负方向,D选项错误;质点d和质点b相差半个波长,所以质点d起振后的运动方向始终与质点b的运动方向相反,E选项正确.