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[!--downpath--]1、機(jī)械振動(dòng)是產(chǎn)生機(jī)械波的前提（或條件）。因?yàn)闄C(jī)械波的產(chǎn)生需要振源振動(dòng)和傳播介質(zhì)兩個(gè)條件。這“振源”就是物體的機(jī)械振動(dòng)。機(jī)械波就是振源的振動(dòng)帶動(dòng)其附近質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)更遠(yuǎn)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，從而形成波。機(jī)械波就是振源振動(dòng)形式的傳播，也是信息和能量的傳播（因?yàn)檎駝?dòng)之中就含有這兩者）。
2、機(jī)械振動(dòng)不一定能產(chǎn)生機(jī)械波（還要有介質(zhì)），但機(jī)械波一定是由機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的。
【歷屆相關(guān)試題分析】
一、機(jī)械振動(dòng)
1．（1998年全國高考）圖7—1中兩單擺擺長相同，平衡時(shí)兩單擺剛好接觸．現(xiàn)將擺球A在兩擺線所在平面內(nèi)向左拉開一小角度后釋放，碰撞后，兩擺球分開各自做簡諧運(yùn)動(dòng)．以mA、mB分別表示擺球A、B的質(zhì)量，則
圖7—1
A．如果mA＞mB，下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置右側(cè)
B．如果mA＜mB，下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置左側(cè)
C．無論兩擺球的質(zhì)量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置右側(cè)
D．無論兩擺球的質(zhì)量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置左側(cè)
【解析】 碰后兩球均做簡諧運(yùn)動(dòng)，其周期相同，與球的質(zhì)量無關(guān)，下次碰撞一定還在平衡位置．
【答案】 CD
2．（2000年春季高考）已知在單擺a完成10次全振動(dòng)的時(shí)間內(nèi)，單擺b完成6次全振動(dòng)，兩擺長之差為1.6 m．則兩單擺擺長la與lb分別為
A．la＝2.5 m，lb＝0.9 m B．la＝0.9 m，lb＝2.5 m
C．la＝2.4 m，lb＝4.0 m D．la＝4.0 m，lb＝2.4 m
【解析】 由T＝，故Ta∶Tb＝Nb∶Na＝6∶10＝3∶5，T＝2π∝，即l∝T2，
得la∶lb＝9∶25．由題意lb－la＝1.6 m可得la＝0.9 m，lb＝2.5 m
【答案】 B
3．（2001年全國高考）細(xì)長輕繩下端拴一小球構(gòu)成單擺，在懸掛點(diǎn)正下方擺長處有一個(gè)能擋住擺線的釘子A，如圖7—2所示．現(xiàn)將單擺向左拉開一個(gè)小角度，然后無初速地釋放．對(duì)于以后的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是
圖7—2
A．?dāng)[球往返運(yùn)動(dòng)一次的周期比無釘子時(shí)的單擺周期小
B．?dāng)[球在左、右兩側(cè)上升的最大高度一樣
C．?dāng)[球在平衡位置左右兩側(cè)走過的最大弧長相等
D．?dāng)[線在平衡位置右側(cè)的最大擺角是左側(cè)的兩倍
【解析】 碰到釘子后，擺長變短，周期變?。蓹C(jī)械能守恒，左、右兩側(cè)最高點(diǎn)在同一水平面上．?dāng)[球做圓周運(yùn)動(dòng)，兩次圓心分別為懸點(diǎn)和釘子，如下圖：
θ＝2∠O′OP，但∠O′OP＜∠O′OP′，
又s＝r·α，r′＝，α′＝θ，
α＝∠O′OP′，故α′＜2α，故s′＜s．
【答案】 AB
4．（2002年廣東、廣西、河南高考）有人利用安裝在氣球載人艙內(nèi)的單擺來確定氣球的高度．已知該單擺在海平面處的周期是T0．當(dāng)氣球停在某一高度時(shí)，測得該單擺周期為T．求該氣球此時(shí)離海平面的高度h．把地球看作質(zhì)量均勻分布的半徑為R的球體．
【解析】 根據(jù)單擺周期公式，有
T0＝2π，T＝2π．
其中l(wèi)是單擺長度，g0和g分別是兩地點(diǎn)的重力加速度．根據(jù)萬有引力公式，得
g0＝，g＝．
其中G是引力常量，M是地球質(zhì)量．由以上各式解得
h＝（）R．
【答案】 （）R
二、機(jī)械波
5．（1998年全國高考）一簡諧橫波在x軸上傳播，在某時(shí)刻的波形如圖7—3所示．已知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)F的運(yùn)動(dòng)方向向下，則
圖7—3
A．此波朝x軸負(fù)方向傳播
B．質(zhì)點(diǎn)D此時(shí)向下運(yùn)動(dòng)
C．質(zhì)點(diǎn)B將比質(zhì)點(diǎn)C先回到平衡位置
D．質(zhì)點(diǎn)E的振幅為零
【解析】 由F振動(dòng)方向判斷波左傳，由波的傳播方向判斷此時(shí)D向下振動(dòng)，B向上振動(dòng)，故C比B先回到平衡位置，各質(zhì)點(diǎn)振幅相同，振幅不同于位移．
【答案】 AB
6．（2003年春季高考）圖7—4表示一簡諧橫波波源的振動(dòng)圖象．根據(jù)圖象可確定該波的
圖7—4
A．波長，波速 B．周期，波速
C．波長，振幅 D．周期，振幅
【答案】 D
7．（2002年廣東、廣西、河南高考）一列在豎直方向振動(dòng)的簡諧橫波，波長為λ，沿正x方向傳播，某一時(shí)刻，在振動(dòng)位移向上且大小等于振幅一半的各點(diǎn)中，任取相鄰的兩點(diǎn)P1、P2，已知P1的x坐標(biāo)小于P2的x坐標(biāo)．
A．若＜，則P1向下運(yùn)動(dòng)，P2向上運(yùn)動(dòng)
B．若＜，則P1向上運(yùn)動(dòng)，P2向下運(yùn)動(dòng)
C．若＞，則P1向上運(yùn)動(dòng)，P2向下運(yùn)動(dòng)
D．若＞，則P1向下運(yùn)動(dòng)，P2向上運(yùn)動(dòng)
【解析】 從下圖中不難看出，若＜，則P1向下運(yùn)動(dòng)，P2向上運(yùn)動(dòng)．若＞，P1向上運(yùn)動(dòng)，P2向下運(yùn)動(dòng)．
【答案】 AC
8．（2001年全國高考）如圖7—5所示，在平面xy內(nèi)有一沿水平軸x正向傳播的簡諧橫波，波速為3.0 m/s，頻率為2.5 Hz，振幅為8.0×10－2 m．已知t＝0時(shí)刻P點(diǎn)質(zhì)元的位移為y＝4.0×10－2m，速度沿y軸正向．Q點(diǎn)在P點(diǎn)右方9.0×10－1m處，對(duì)于Q點(diǎn)的質(zhì)元來說
圖7—5
A．在t＝0時(shí)，位移為y＝－4.0×10－2m
B．在t＝0時(shí)，速度沿y軸負(fù)方向
C．在t＝0.1 s時(shí)，位移為y＝－4.0×10－2m
D．在t＝0.1 s時(shí)，速度沿y軸正方向
【解析】 由v＝λf知λ＝1.2 m，T＝＝0.4 s，作出t＝0時(shí)刻的波形如下圖：由圖可知Q向下振動(dòng)，位移為正值．現(xiàn)找一點(diǎn)P′（位移為－4.0×10－2m）為參考，P′向下振動(dòng)，再過t＝0.1 s，P′點(diǎn)振動(dòng)形式剛好傳給Q．
【答案】 BC
9．（1999年全國高考）如圖7—6所示的圖a中有一條均勻的繩，1、2、3、4…是繩上一系列等間隔的點(diǎn)．現(xiàn)有一列簡諧橫波沿此繩傳播．某時(shí)刻，繩上9、10、11、12四點(diǎn)的位置和運(yùn)動(dòng)方向如圖b所示（其他點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況未畫出），其中點(diǎn)12的位移為零，向上運(yùn)動(dòng)，點(diǎn)9的位移達(dá)到最大值．試在圖c中畫出再經(jīng)過T時(shí)點(diǎn)3、4、5、6的位置和速度方向，其他點(diǎn)不必畫．（圖c的橫、縱坐標(biāo)與圖a、b完全相同）
圖7—6
【解析】 t＝0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)3處于波谷，質(zhì)點(diǎn)6處平衡位置向下振動(dòng)，故t＝T時(shí)，質(zhì)點(diǎn)3處于平衡位置向下振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)6處于波峰，可作圖．
【答案】
10．（2001年上海高考）如圖7—7所示，有四列簡諧波同時(shí)沿x軸正方向傳播，波速分別是v、2v、3v和4v，a、b是x軸上所給定的兩點(diǎn)，且ab＝l．在t時(shí)刻a、b兩點(diǎn)間四列波的波形分別如圖7—7所示，則由該時(shí)刻起a點(diǎn)出現(xiàn)波峰的先后順序依次是圖______；頻率由高到低的先后順序依次是圖______．
圖7—7
【解析】 現(xiàn)分別考查各圖．對(duì)A圖：λ1＝l，v＝λ1f1，f1＝，a出現(xiàn)波峰時(shí)刻t1＝＝．
對(duì)B圖：λ2＝，f2＝，t2＝．
對(duì)C圖：λ3＝2l，f3＝，t3＝＝．
對(duì)D圖：λ4＝，t4＝．
【答案】 BDCA；DBCA
三、波的干涉、衍射
11．（1998年上海高考）如圖7—8是觀察水面波衍射的實(shí)驗(yàn)裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個(gè)孔，O是波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每兩條相鄰波紋（圖中曲線）之間距離表示一個(gè)波長．則波經(jīng)過孔之后的傳播情況，下列描述中正確的是
圖7—8
A．此時(shí)能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象
B．擋板前后波紋間距離相等
C．如果將孔AB擴(kuò)大，有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象
D．如果孔的大小不變，使波源頻率增大，能更明顯觀察到衍射現(xiàn)象
【解析】 從圖可看出，波長和孔的尺寸差不多，此時(shí)衍射現(xiàn)象明顯．將孔增大或使波源頻率增大（波長減小）都將使衍射現(xiàn)象不明顯．
【答案】 ABC
12．（2002年上海高考）如圖7—9所示，S1、S2是振動(dòng)情況完全相同的兩個(gè)機(jī)械波波源，振幅為A，a、b、c三點(diǎn)分別位于S1、S2連線的中垂線上，且ab＝bc．某時(shí)刻a是兩列波的波峰相遇點(diǎn)，c是兩列波的波谷相遇點(diǎn)，則
圖7—9
A．a(chǎn)處質(zhì)點(diǎn)的位移始終為2A
B．c處質(zhì)點(diǎn)的位移始終為－2A
C．b處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2A
D．c處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2A
【解析】 根據(jù)題目條件知，a、b、c所在的中垂線為振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域，直線上各點(diǎn)的振幅均為2A，但這些質(zhì)點(diǎn)都在振動(dòng)，位移不斷變化．
【答案】 CD