第二章  机械波
1    机械波的形成和传播


(时间：60分钟)
知识点
基础
中档
稍难

机械振动与机械波的关系
1、2



机械波的形成和传播
3、4、5、6、7、8
9


横波与纵波
10、11
12


综合提升

13、14





知识点一　机械振动与机械波的关系
1．下列说法正确的是
(　　)．
A．有机械振动就一定有机械波
B．有机械波就一定有机械振动
C．振源一停止振动，波立即停止传播
D．由于各质点都要参与振动，所以媒质要随波发生迁移
解析　根据机械波的形成分析，有机械振动不一定会形成机械波；若形成了机械波必发生了机械振动，所以A错，B对．一旦振动传给了介质，它就会由介质向远处传播，当振源停止了振动，介质还是继续传播振源原来的运动形式，不会随振源的停止而停止，所以C错．波传播运动形式，但介质并不随波迁移，它们在各自的平衡位置附近作受迫振动，则D错．
答案　B
2．有关机械振动与机械波的下列说法中正确的是
(　　)．
A．有机械振动就一定有机械波
B．机械波中各质点振幅一定相同
C．机械波中各质点均做受迫振动
D．机械波中各质点振动周期相同
解析　机械波是机械振动在介质中的传播形成的，故A错误．只有简谐波中各质点振动的振幅才相同，故B错．由于质点间的弹力作用，因此，在波传播时，介质中的质点跟着波源做受迫振动，每个质点的振动频率都与波源的振动频率相同，故C、D对．
答案　CD
知识点二　机械波的形成和传播
3．关于机械波，下列说法正确的是
(　　)
A．相邻的质点要相互做功
B．纵波的质点可以随波迁移，而横波的质点不能
C．振源开始时怎样振动，其他质点开始时就怎样振动
D．波中各质点振动频率是相同的
解析　机械波是振源的振动形式在介质中的传播，是由相邻的质点相互带动形成的，各个质点只是在各自的平衡位置附近振动而不随波迁移，波的频率是由振源频率决定的，故选项A、C、D正确．
答案　ACD
4．把闹钟放在密闭的玻璃罩内，在玻璃罩外仍然可以听到闹钟的铃声．但如果将玻璃罩内的空气用抽气机抽出去，就听不到闹钟的铃声．这说明
(　　)．
A．声波是纵波
B．抽去玻璃罩内的空气后，闹钟不再振铃了
C．气体和固体都能传播声音
D．声波不能在真空中传播
解析　根据题中叙述的现象，无法说明声波是纵波，选项A错；抽去玻璃罩内的空气，不会使闹钟停止振铃，选项B错；抽去玻璃罩内的空气前，在玻璃罩外仍然可以听到闹钟的铃声，说明玻璃罩和空气都能传播声音，选项C对；抽去玻璃罩内的空气后，就听不到闹钟的铃声，说明声波不能在真空中传播，选项D对．
答案　CD
5．关于机械波的形成和传播，下列说法中正确的是
(　　)．
A．机械波只能在介质中传播，波源周围如果没有介质，就不能形成机械波
B．离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得迟一些
C．离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得早一些
D．一旦波源振动起来，介质中的各个质点也就立刻振动起来
解析　机械波形成的条件是有波源和介质，两者缺一不可；机械波的形成可表述为离波源近的质点带动离波源远的质点，故离波源近的质点振动的早一些，分析知A、C正确．
答案　AC
6．关于机械波的形成，下列说法中正确的是
(　　)．
A．物体做机械振动，一定产生机械波
B．后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后一步
C．参与振动的质点都有相同的频率
D．机械波是介质随波迁移，也是振动能量的传递
解析　若只有物体做机械振动，而其周围没有传播这种振动的介质，远处介质的质点不可能振动起来而形成机械波，故A选项错误．任何一个振动的质点都是一个波源，带动它周围的质点振动，将振动传播开来，所以后一质点总是落后，但振动频率相同，故B、C选项正确．形成机械波的各振动质点只在平衡位置附近做往复运动，并没有随波迁移，离波源远的质点振动的能量是通过各质点的传递从波源获得的，故D选项不正确．
答案　BC
7．2013年4月20日，四川省雅安地区发生了里氏7.1级的强烈地震，给雅安人民造成了巨大的人员伤亡和财产损失，远距数百公里的居民也感受到了震动，说明了地震波能够传递________和________，并且远在北京的地震局专家迅速地测出了地震的地点、震级，说明了地震波还能够传递________．
答案　振动形式　能量　信息
8．如图2-1-3所示为一条均匀的绳，1、2、3、4……是绳上一系列等间距的点．质点1在外力作用下振动起来以后，带动质点2振动，不过质点2开始振动的时刻比质点1要________，这样依次带动下去，便形成波，于是绳上的各点都在振动．质点本身________，传播的只是________和________．


图2-1-3
答案　迟一些　不随波迁移　振动形式　能量
9．如图2-1-4所示为波沿着一条一端固定的绳子传播到B点时的波形图，由图可判断出A点开始振动的方向是                                    (　　)．


图2-1-4
A．向左      B．向右
C．向上      D．向下
解析　由图可知，沿波传播方向B点的前边质点在其上方，B点要重复前边质点的振动，故B向上运动，故振源开始也是向上起振的，C项正确．
答案　C
知识点三　横波与纵波
10．有关纵波与横波下列说法正确的是                            (　　)．
A．振源上、下振动形成的波是横波
B．振源水平振动形成的波是纵波
C．波沿水平方向传播，质点上下振动，这类波是横波
D．质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，这类波是纵波
解析　根据纵波与横波的概念，质点振动方向与波传播方向垂直者为横波，同一直线者为纵波，并不是上、下振动与水平振动的问题．所以A、B错，C对．对D选项，水平传播，水平振动还不足以说明是平行，则D错．
答案　C
11．下列关于横波的说法中，正确的是                                (　　)．
A．横波中，质点的振动方向一定与波的传播方向垂直
B．横波中，质点的振动方向也可能与波的传播方向平行
C．横波中，波水平向右传播，各个质点一定上下振动
D．能形成波峰、波谷的波是横波
解析　横波的传播方向与质点的振动方向垂直，所以选项A对，B、C错；有波峰和波谷，但波的传播方向不一定与质点的振动方向垂直，所以选项D错．
答案　A
12．如图2-1-5所示是沿绳向右传播的一列横波．


图2-1-5
(1)在图上标出B、D两质点的速度方向．
(2)________点正处于波峰，它此时具有最________(填“大”或“小”)的位移，最________(填“大”或“小”)的加速度，最________(填“大”或“小”)的速度．
(3)再经________，A第一次回到平衡位置．
答案　(1)如图所示


(2)C　大　大　小　(3)


13．如图2-1-6(a)所示中有一条均匀的绳，0、1、2、3、4…是绳上一系列等间隔的点．现有一列简谐横波沿此绳传播．某时刻，绳上9、10、11、12四点的位置和运动方向如图2-1-6(b)所示(其他点的运动情况未画出)，其中12的位移为零，向上运动，点9的位移达到最大值．试在图2-1-6(c)中画出再经过周期时点3、4、5、6的位置和速度方向，其他点不必画．(图2-1-6(c)的横、纵坐标与图2-1-6(a)、(b)完全相同)


图2-1-6
解析　根据横波的形成原理，由题中给出9、10、11、12四点的位置和运动方向，可画出其他各点的位置和运动方向，如图甲所示，居中的直线为各点的平衡位置，根据各点此时的运动方向，即可找到再过T各个质点的位置和运动方向．如图甲虚线所示．


则可知经过周期时点3、4、5、6的位置和速度方向，如图乙所示．
答案　见解析
14．如图2-1-7所示，是某绳波形成过程的示意图，质点1在外力作用下垂直直线方向做简谐运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端．已知t＝0时，质点1开始向上运动，t＝时，1质点到达最上方，5质点开始向上运动，问：


图2-1-7
(1)t＝时，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何？
(2)t＝时，质点8、12、16的运动状态如何？
(3)t＝T时，质点8、12、16的运动状态如何？
解析　各质点在各时刻的情况．如图所示．
(1)由乙图可知，t＝时，质点8未达到波峰，正在向上振动，质点12、16未振动．
(2)由丙图可知，t＝时，质点8正在向下振动，质点12向上振动，质点16未振动．
(3)由丁图可知，t＝T时，质点8、12正在向下振动，质点16向上振动．






由于质点间的相互作用，前面的质点带动后面的质点振动，所以后面的质点总是滞后于前面的质点．
答案　见解析