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[!--downpath--]1、機械振動是產生機械波的前提（或條件）。因為機械波的產生需要振源振動和傳播介質兩個條件。這“振源”就是物體的機械振動。機械波就是振源的振動帶動其附近質點的振動，進而帶動更遠質點的振動，從而形成波。機械波就是振源振動形式的傳播，也是信息和能量的傳播（因為振動之中就含有這兩者）。
2、機械振動不一定能產生機械波（還要有介質），但機械波一定是由機械振動產生的。
【歷屆相關試題分析】
一、機械振動
1．（1998年全國高考）圖7—1中兩單擺擺長相同，平衡時兩單擺剛好接觸．現將擺球A在兩擺線所在平面內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動．以mA、mB分別表示擺球A、B的質量，則
圖7—1
A．如果mA＞mB，下一次碰撞將發生在平衡位置右側
B．如果mA＜mB，下一次碰撞將發生在平衡位置左側
C．無論兩擺球的質量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置右側
D．無論兩擺球的質量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置左側
【解析】 碰后兩球均做簡諧運動，其周期相同，與球的質量無關，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次全振動的時間內，單擺b完成6次全振動，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）細長輕繩下端拴一小球構成單擺，在懸掛點正下方擺長處有一個能擋住擺線的釘子A，如圖7—2所示．現將單擺向左拉開一個小角度，然后無初速地釋放．對于以后的運動，下列說法中正確的是
圖7—2
A．擺球往返運動一次的周期比無釘子時的單擺周期小
B．擺球在左、右兩側上升的最大高度一樣
C．擺球在平衡位置左右兩側走過的最大弧長相等
D．擺線在平衡位置右側的最大擺角是左側的兩倍
【解析】 碰到釘子后，擺長變短，周期變小．由機械能守恒，左、右兩側最高點在同一水平面上．擺球做圓周運動，兩次圓心分別為懸點和釘子，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．當氣球停在某一高度時，測得該單擺周期為T．求該氣球此時離海平面的高度h．把地球看作質量均勻分布的半徑為R的球體．
【解析】 根據單擺周期公式，有
T0＝2π，T＝2π．
其中l是單擺長度，g0和g分別是兩地點的重力加速度．根據萬有引力公式，得
g0＝，g＝．
其中G是引力常量，M是地球質量．由以上各式解得
h＝（）R．
【答案】 （）R
二、機械波
5．（1998年全國高考）一簡諧橫波在x軸上傳播，在某時刻的波形如圖7—3所示．已知此時質點F的運動方向向下，則
圖7—3
A．此波朝x軸負方向傳播
B．質點D此時向下運動
C．質點B將比質點C先回到平衡位置
D．質點E的振幅為零
【解析】 由F振動方向判斷波左傳，由波的傳播方向判斷此時D向下振動，B向上振動，故C比B先回到平衡位置，各質點振幅相同，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圖象．根據圖象可確定該波的
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的簡諧橫波，波長為λ，沿正x方向傳播，某一時刻，在振動位移向上且大小等于振幅一半的各點中，任取相鄰的兩點P1、P2，已知P1的x坐標小于P2的x坐標．
A．若＜，則P1向下運動，P2向上運動
B．若＜，則P1向上運動，P2向下運動
C．若＞，則P1向上運動，P2向下運動
D．若＞，則P1向下運動，P2向上運動
【解析】 從下圖中不難看出，若＜，則P1向下運動，P2向上運動．若＞，P1向上運動，P2向下運動．
【答案】 AC
8．（2001年全國高考）如圖7—5所示，在平面xy內有一沿水平軸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時刻P點質元的位移為y＝4.0×10－2m，速度沿y軸正向．Q點在P點右方9.0×10－1m處，對于Q點的質元來說
圖7—5
A．在t＝0時，位移為y＝－4.0×10－2m
B．在t＝0時，速度沿y軸負方向
C．在t＝0.1 s時，位移為y＝－4.0×10－2m
D．在t＝0.1 s時，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時刻的波形如下圖：由圖可知Q向下振動，位移為正值．現找一點P′（位移為－4.0×10－2m）為參考，P′向下振動，再過t＝0.1 s，P′點振動形式剛好傳給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．現有一列簡諧橫波沿此繩傳播．某時刻，繩上9、10、11、12四點的位置和運動方向如圖b所示（其他點的運動情況未畫出），其中點12的位移為零，向上運動，點9的位移達到最大值．試在圖c中畫出再經過T時點3、4、5、6的位置和速度方向，其他點不必畫．（圖c的橫、縱坐標與圖a、b完全相同）
圖7—6
【解析】 t＝0時刻質點3處于波谷，質點6處平衡位置向下振動，故t＝T時，質點3處于平衡位置向下振動，質點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，且ab＝l．在t時刻a、b兩點間四列波的波形分別如圖7—7所示，則由該時刻起a點出現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】 現分別考查各圖．對A圖：λ1＝l，v＝λ1f1，f1＝，a出現波峰時刻t1＝＝．
對B圖：λ2＝，f2＝，t2＝．
對C圖：λ3＝2l，f3＝，t3＝＝．
對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驗裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個孔，O是波源，圖中已畫出波源所在區域波的傳播情況，每兩條相鄰波紋（圖中曲線）之間距離表示一個波長．則波經過孔之后的傳播情況，下列描述中正確的是
圖7—8
A．此時能明顯觀察到波的衍射現象
B．擋板前后波紋間距離相等
C．如果將孔AB擴大，有可能觀察不到明顯的衍射現象
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象
【解析】 從圖可看出，波長和孔的尺寸差不多，此時衍射現象明顯．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是振動情況完全相同的兩個機械波波源，振幅為A，a、b、c三點分別位于S1、S2連線的中垂線上，且ab＝bc．某時刻a是兩列波的波峰相遇點，c是兩列波的波谷相遇點，則
圖7—9
A．a處質點的位移始終為2A
B．c處質點的位移始終為－2A
C．b處質點的振幅為2A
D．c處質點的振幅為2A
【解析】 根據題目條件知，a、b、c所在的中垂線為振動加強區域，直線上各點的振幅均為2A，但這些質點都在振動，位移不斷變化．
【答案】 CD
