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機(jī)械運(yùn)動(dòng)與機(jī)械波Ⅰ.基礎(chǔ)鞏固一、機(jī)械振動(dòng)1、機(jī)械振動(dòng):物體(或物體的一部分)在某一中心位置兩側(cè)做的往復(fù)運(yùn)動(dòng).振動(dòng)的特點(diǎn):①存在某一中心位置;②往復(fù)運(yùn)動(dòng),這是判斷物體運(yùn)動(dòng)是否是機(jī)械振動(dòng)的條件.產(chǎn)生振動(dòng)的條件:①振動(dòng)物體受到回復(fù)力作用;②阻尼足夠小;2、回復(fù)力:振動(dòng)物體所受到的總是指向平衡位置的合外力.①回復(fù)力時(shí)刻指向平衡位置;②回復(fù)力是按效果命名的,可由任意性質(zhì)的力提供.能夠是幾個(gè)力的合力也能夠是一個(gè)力的分力;③合外力:指振動(dòng)方向上的合外力,而不一定是物體受到的合外力.④在平衡位置處:回復(fù)力為零,而物體所受合外力不一定為零.如單擺運(yùn)動(dòng),當(dāng)小球在最低點(diǎn)處,回復(fù)力為零,而物體所受的合外力不為零.3、平衡位置:是振動(dòng)物體受回復(fù)力等于零的位置;也是振動(dòng)停止后,振動(dòng)物體所在位置;平衡位置一般在振動(dòng)軌跡的中點(diǎn)。“平衡位置”不等于“平衡狀態(tài)”。平衡位置是指回復(fù)力為零的位置,物體在該位置所受的合外力不一定為零。(如單擺擺到最低點(diǎn)時(shí),沿振動(dòng)方向的合力為零,但在指向懸點(diǎn)方向上的合力卻不等于零,因此并不處在平衡狀態(tài))二、簡(jiǎn)諧振動(dòng)及其描述物理量1、振動(dòng)描述的物理量(1)位移:由平衡位置指向振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)所在位置的有向線段.①是矢量,其最大值等于振幅;②始點(diǎn)是平衡位置,因此跟回復(fù)力方向永遠(yuǎn)相反;③位移隨時(shí)間的變化圖線就是振動(dòng)圖象.(2)振幅:離開(kāi)平衡位置的最大距離.①是標(biāo)量;②表示振動(dòng)的強(qiáng)弱;(3)周期和頻率:完成一次全變化所用的時(shí)間為周期T,每秒鐘完成全變化的次數(shù)為頻率f.①二者都表示振動(dòng)的快慢;②二者互為倒數(shù);T=1/f;③當(dāng)T和f由振動(dòng)系統(tǒng)自身的性質(zhì)決定期(非受迫振動(dòng)),則叫固有頻率與固有周期是定值,固有周期和固有頻率與物體所處的狀態(tài)無(wú)關(guān).2、簡(jiǎn)諧振動(dòng):物體所受的回復(fù)力跟位移大小成正比時(shí),物體的振動(dòng)是簡(jiǎn)偕振動(dòng).①受力特性:回復(fù)力F=—KX。②運(yùn)動(dòng)特性:加速度a=一kx/m,方向與位移方向相反,總指向平衡位置。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一個(gè)變加速運(yùn)動(dòng),在平衡位置時(shí),速度最大,加速度為零;在最大位移處,速度為零,加速度最大。闡明:①判斷一個(gè)振動(dòng)是否為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的依據(jù)是看該振動(dòng)中是否滿足上述受力特性或運(yùn)動(dòng)特性。②簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中包括的位移、速率、加速度的參考點(diǎn),都是平衡位置.三.彈簧振子:1、一個(gè)可作為質(zhì)點(diǎn)的小球與一根彈性很好且不計(jì)質(zhì)量的彈簧相連組成一個(gè)彈簧振子.一般來(lái)講,彈簧振子的回復(fù)力是彈力(水平的彈簧振子)或彈力和重力的合力(豎直的彈簧振子)提供的.彈簧振子與質(zhì)點(diǎn)同樣,是一個(gè)理想的物理模型.2、彈簧振子振動(dòng)周期:T=2,只由振子質(zhì)量和彈簧的勁度決定,與振幅無(wú)關(guān),也與彈簧振動(dòng)情況(如水平方向振動(dòng)或豎直方向振動(dòng)或在光滑的斜面上振動(dòng)或在地球上或在月球上或在繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的人造衛(wèi)星上)無(wú)關(guān)。3、能夠證明,豎直放置的彈簧振子的振動(dòng)也是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),周期公式也是。這個(gè)結(jié)論能夠直接使用。4、在水平方向上振動(dòng)的彈簧振子的回復(fù)力是彈簧的彈力;在豎直方向上振動(dòng)的彈簧振子的回復(fù)力是彈簧彈力和重力的合力。【例2】如圖所示,在質(zhì)量為M的無(wú)下底的木箱頂部用一輕彈簧懸掛質(zhì)量均為m(M≥m)的D、B兩物體.箱子放在水平地面上,平衡后剪斷D、B間的連線,此后D將做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).當(dāng)D運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),木箱對(duì)地壓力為()A、Mg;B.(M-m)g;C、(M+m)g;D、(M+2m)g【解析】當(dāng)剪斷D、B間的連線后,物體D與彈簧一起可當(dāng)作彈簧振子,它們將作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其平衡位置就是當(dāng)彈力與D的重力相平衡時(shí)的位置.初始運(yùn)動(dòng)時(shí)D的速度為零,故剪斷D、B連線瞬間D相對(duì)以后的平衡位置的距離就是它的振幅,彈簧在沒(méi)有剪斷D、B連線時(shí)的伸長(zhǎng)量為x1=2mg/k,在振動(dòng)過(guò)程中的平衡位置時(shí)的伸長(zhǎng)量為x2=mg/k,故振子振動(dòng)過(guò)程中的振幅為A=x2-x1=mg/kD物在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,能上升到的最大高度是離其平衡位移為A的高度,因?yàn)镈振動(dòng)過(guò)程中的平衡位置在彈簧自由長(zhǎng)度如下mg/k處,剛好彈簧的自由長(zhǎng)度處就是物D運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn),闡明了當(dāng)D運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),D對(duì)彈簧無(wú)作用力,故木箱對(duì)地的壓力為木箱的重力Mg.四、振動(dòng)過(guò)程中各物理量的變化情況振動(dòng)體位置位移X回復(fù)力F加速度a速度v勢(shì)能動(dòng)能方向大小方向大小方向大小方向大小平衡位置O000最大最小最大最大位移處A指向A最大指向O最大指向O0→最大0最大最小平衡位置O→最大位移處A指向A0→最大指向O0→最大指向O最大O→A最大→0最小→最大最大→最小最大位移處A→平衡位置O指向A最大→0指向O最大→0指向O最大→0A→O0→最大最大→最小最小→最大闡明:簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移、回復(fù)力、加速度、速度都隨時(shí)間做周期性變化(正弦或余弦函數(shù)),變化周期為T(mén),振子的動(dòng)能、勢(shì)能也做周期性變化,周期為T(mén)/2。①凡離開(kāi)平衡位置的過(guò)程,v、Ek均減小,x、F、a、EP均增大;凡向平衡位置移動(dòng)時(shí),v、Ek均增大,x、F、a、EP均減小.②振子運(yùn)動(dòng)至平衡位置時(shí),x、F、a為零,EP最小,v、Ek最大;當(dāng)在最大位移時(shí),x、F、a、EP最大,v、Ek最為零;③在平衡位置兩側(cè)的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)上,x、F、a、v、Ek、EP的大小均相同.【例3】如圖所示,一彈簧振子在振動(dòng)過(guò)程中,經(jīng)a、b兩點(diǎn)的速度相同,若它從a到b歷時(shí)0.2s,從b再回到a的最短時(shí)間為0.4s,則該振子的振動(dòng)頻率為()。(A)1Hz;(B)1.25Hz(C)2Hz;(D)2.5Hz解析:振子經(jīng)a、b兩點(diǎn)速度相同,依照彈簧振子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),不難判斷a、b兩點(diǎn)對(duì)平衡位置(O點(diǎn))一定是對(duì)稱(chēng)的,振子由b經(jīng)O到a所用的時(shí)間也是0.2s,因?yàn)椤皬腷再回到a的最短時(shí)間是0.4s,”闡明振子運(yùn)動(dòng)到b后是第一次回到a點(diǎn),且Ob不是振子的最大位移。設(shè)圖中的c、d為最大位移處,則振子從b→c→b歷時(shí)0.2s,同理,振子從a→d→a,也歷時(shí)0.2s,故該振子的周期T=0.8s,依照周期和頻率互為倒數(shù)的關(guān)系,不難確定該振子的振動(dòng)頻率為1.25Hz。綜上所述,本題應(yīng)選擇(B)。五、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象1.物理意義:表示振動(dòng)物體(或質(zhì)點(diǎn))的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律.2.坐標(biāo)系:以橫軸表示時(shí)間,縱軸表示位移,用平滑曲線連接各時(shí)刻對(duì)應(yīng)的位移末端即得3.特點(diǎn):簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象是正弦(或余弦)曲線.4.應(yīng)用:①可直觀地讀取振幅A、周期T以及各時(shí)刻的位移x;②判定各時(shí)刻的回復(fù)力、速度、加速度方向;③判定某段時(shí)間內(nèi)位移、回復(fù)力、加速度、速度、動(dòng)能、勢(shì)能、等物理量的變化情況注意:①振動(dòng)圖象不是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡.②計(jì)時(shí)點(diǎn)一旦確定,形狀不變,僅隨時(shí)間向后延伸。③簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像的詳細(xì)形狀跟計(jì)時(shí)起點(diǎn)及正方向的要求有關(guān)。六、單擺1、單擺:在細(xì)線的一端掛上一個(gè)小球,另一端固定在懸點(diǎn)上,假如線的伸縮和質(zhì)量能夠忽視,球的直徑比線長(zhǎng)短得多,這么的裝置叫做單擺.這是一個(gè)理想化的模型,一般情況下細(xì)線(桿)下接一個(gè)小球的裝置都可作為單擺.2、單擺振動(dòng)可看做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件是:在同一豎直面內(nèi)擺動(dòng),擺角θ<100.3、單擺振動(dòng)的回復(fù)力是重力的切向分力,不能說(shuō)成是重力和拉力的合力。在平衡位置振子所受回復(fù)力是零,但合力是向心力,指向懸點(diǎn),不為零。4、單擺的周期:當(dāng)l、g一定,則周期為定值T=2π,與小球是否運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān).與擺球質(zhì)量m、振幅A都無(wú)關(guān)。其中擺長(zhǎng)l指懸點(diǎn)到小球重心的距離,重力加速度為單擺所在處的測(cè)量值。要辨別擺長(zhǎng)和擺線長(zhǎng)。5、6、秒擺:周期為2s的單擺.其擺長(zhǎng)約為lm.【例4】如圖為一單擺及其振動(dòng)圖象,回答:(1)單擺的振幅為,頻率為,擺長(zhǎng)為,一周期內(nèi)位移x(F回、a、Ep)最大的時(shí)刻為.解析:由縱坐標(biāo)的最大位移可直接讀取振幅為3crn.橫坐標(biāo)可直接讀取完成一個(gè)全振動(dòng)即一個(gè)完整的正弦曲線所占據(jù)的時(shí)間.軸長(zhǎng)度就是周期T=2s,進(jìn)而算出頻率f=1/T=0.5Hz,算出擺長(zhǎng)l=gT2/4π2=1m·從圖中看出縱坐標(biāo)有最大值的時(shí)刻為0.5s末和1.5s末.【例5】若擺球從E指向G為正方向,α為最大擺角,則圖象中O、A、B、C點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)單擺中的點(diǎn).一周期內(nèi)加速度為正且減小,并與速度同方向的時(shí)間范圍是。勢(shì)能增加且速度為正的時(shí)間范圍是.解析:圖象中O點(diǎn)位移為零,O到A的過(guò)程位移為正.且增大.A處最大,歷時(shí)1/4周期,顯然擺球是從平衡位置E起振并向G方向運(yùn)動(dòng)的,因此O對(duì)應(yīng)E,A對(duì)應(yīng)G.A到B的過(guò)程分析措施相同,因而O、A、B、C對(duì)應(yīng)E、G、E、F點(diǎn).?dāng)[動(dòng)中EF間加速度為正,且接近平衡位置過(guò)程中加速度逐漸減小,因此是從F向E的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,在圖象中為C到D的過(guò)程,時(shí)間范圍是1.5—2.0s間擺球遠(yuǎn)離平衡位置勢(shì)能增加,即從E向兩側(cè)擺動(dòng),而速度為正,顯然是從E向G的過(guò)程.在圖象中為從O到A,時(shí)間范圍是0—0.5s間.七、振動(dòng)的能量1、對(duì)于給定的振動(dòng)系統(tǒng),振動(dòng)的動(dòng)能由振動(dòng)的速度決定,振動(dòng)的勢(shì)能由振動(dòng)的位移決定,振動(dòng)的能量就是振動(dòng)系統(tǒng)在某個(gè)狀態(tài)下的動(dòng)能和勢(shì)能的總和.2、振動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械能大小由振幅大小決定,同一系統(tǒng)振幅越大,機(jī)械能就越大.若無(wú)能量損失,簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒,做等幅振動(dòng).3、阻尼振動(dòng)與無(wú)阻尼振動(dòng)(1)振幅逐漸減小的振動(dòng)叫做阻尼振動(dòng).(2)振幅不變的振動(dòng)為等幅振動(dòng),也叫做無(wú)阻尼振動(dòng).注意:等幅振動(dòng)、阻尼振動(dòng)是從振幅是否變化的角度來(lái)辨別的,等幅振動(dòng)不一定不受阻力作用.4.受迫振動(dòng)(1)振動(dòng)系統(tǒng)在周期性驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)叫做受迫振動(dòng).(2)受迫振動(dòng)穩(wěn)定期,系統(tǒng)振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率,跟系統(tǒng)的固有頻率無(wú)關(guān).5.共振(1)當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率時(shí),物體的振幅最大的現(xiàn)象叫做共振.(2)條件:驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率.(3)共振曲線.如圖所示.【例6】行駛著的火車(chē)車(chē)輪,每接觸到兩根鋼軌相接處的縫隙時(shí),就受到一次撞擊使車(chē)廂在支著它的彈簧上面振動(dòng)起來(lái).已知車(chē)廂的固有同期是0.58s,每根鋼軌的長(zhǎng)是12.6m,當(dāng)車(chē)廂上、下振動(dòng)得最厲害時(shí),火車(chē)的車(chē)速等于m/s.解析:該題應(yīng)用共振的條件來(lái)求解.火車(chē)行駛時(shí),每當(dāng)通過(guò)鐵軌的接縫處就會(huì)受到一次沖擊力,該力即為策動(dòng)力.當(dāng)策動(dòng)周期T策和彈簧與車(chē)廂的國(guó)有周期相等時(shí),即發(fā)生共振,即T策=T固=0.58s………①T策=t=L/v……②將①代入②解得v=L/0.58=21.7m/s答案:21.7m/s八、機(jī)械波1、定義:機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳輸就形成機(jī)械波.2、產(chǎn)生條件:(1)有作機(jī)械振動(dòng)的物體作為波源.(2)有能傳輸機(jī)械振動(dòng)的介質(zhì).3、分類(lèi):①橫波:質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳輸方向垂直.凸起部分叫波峰,凹下部分叫波谷②縱波:質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳輸方向在一直線上.質(zhì)點(diǎn)分布密的叫密部,疏的部分叫疏部,液體和氣體不能傳輸橫波。4.機(jī)械波的傳輸過(guò)程(1)機(jī)械波傳輸?shù)氖钦駝?dòng)形式和能量.質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近做振動(dòng),并不隨波遷移.后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)總是落后于帶動(dòng)它的前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)。(2)介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期和頻率都與波源的振動(dòng)周期和頻率相同.(3)由波源向遠(yuǎn)處的各質(zhì)點(diǎn)都依次重復(fù)波源的振動(dòng).【描述機(jī)械波的物理量】1.波長(zhǎng)λ:兩個(gè)相鄰的,在振動(dòng)過(guò)程中相對(duì)平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點(diǎn)間的距離叫波長(zhǎng).在橫波中,兩個(gè)相鄰的波峰或相鄰的波谷之間的距離.在縱波中兩相鄰的的密部(或疏部)中央間的距離,振動(dòng)在一個(gè)周期內(nèi)在介質(zhì)中傳輸?shù)木嚯x等于波長(zhǎng)2.周期與頻率.波的頻率由振源決定,在任何介質(zhì)中傳輸波的頻率不變。波從一個(gè)介質(zhì)進(jìn)入另一個(gè)介質(zhì)時(shí),唯一不變的是頻率(或周期),波速與波長(zhǎng)都發(fā)生變化.3.波速:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)波向外傳輸?shù)木嚯x。v=s/t=λ/T=λf,波速的大小由介質(zhì)決定。【闡明】①波的頻率是介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是一個(gè)受迫振動(dòng),驅(qū)動(dòng)力起源于波源,因此波的頻率由波源決定,是波源的頻率.波速是介質(zhì)對(duì)波的傳輸速度.介質(zhì)能傳輸波是因?yàn)榻橘|(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)間有彈力的作用,彈力越大,相互對(duì)運(yùn)動(dòng)的反應(yīng)越靈教,則對(duì)波的傳輸速度越大.一般情況下,固體對(duì)機(jī)械波的傳搖速度校大,氣體對(duì)機(jī)械波的傳輸速度較小.對(duì)縱波和橫波,質(zhì)點(diǎn)間的相互作用的性質(zhì)有區(qū)分,那么同一物質(zhì)對(duì)縱波和對(duì)橫波的傳輸速度不相同.因此,介質(zhì)對(duì)波的傳輸速度由介質(zhì)決定,與振動(dòng)頻率無(wú)關(guān).波長(zhǎng)是質(zhì)點(diǎn)完成一次全振動(dòng)所傳輸?shù)木嚯x,因此波長(zhǎng)的長(zhǎng)度與波速v和周期T有關(guān).即波長(zhǎng)由波源和介質(zhì)共同決定.由以上分析知,波從一個(gè)介質(zhì)進(jìn)入另一個(gè)介質(zhì),頻率不會(huì)發(fā)生變化,速度和波長(zhǎng)將發(fā)生變化.②振源的振動(dòng)在介質(zhì)中由近及遠(yuǎn)傳輸,離振源較遠(yuǎn)些的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)要滯后某些,這么各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)雖然頻率相同,但步調(diào)不一致,離振源越遠(yuǎn)越滯后.沿波的傳輸方向上,離波源一個(gè)波長(zhǎng)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)要滯后一個(gè)周期,相距一個(gè)波長(zhǎng)的兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)步調(diào)是一致的.反之,相距1/2個(gè)波長(zhǎng)的兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)步調(diào)是相反的.因此與波源相距波長(zhǎng)的整數(shù)倍的質(zhì)點(diǎn)與波源的振動(dòng)同時(shí)(同相振動(dòng));與波源相距為1/2波長(zhǎng)的奇數(shù)倍的質(zhì)點(diǎn)與波源派的振動(dòng)步調(diào)相反(反相振動(dòng).)【例7】一簡(jiǎn)諧橫波的波源的振動(dòng)周期為1s,振幅為1crn,波速為1m/s,若振源質(zhì)點(diǎn)從平衡位置開(kāi)始振動(dòng),且從振源質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)計(jì)時(shí),當(dāng)t=0.5s時(shí)()A.距振源?λ處的質(zhì)點(diǎn)的位移處在最大值B.距振源?λ處的質(zhì)點(diǎn)的速度處在最大值C.距振源?λ處的質(zhì)點(diǎn)的位移處在最大值D.距振源?λ處的質(zhì)點(diǎn)的速度處在最大值解析:依照題意,在0.5s內(nèi)波傳輸?shù)木嚯xΔx=vt=0.5m.即Δx=?λ.也就是說(shuō),振動(dòng)剛好傳輸?shù)?λ處,因此該處的質(zhì)點(diǎn)剛要開(kāi)始振動(dòng),速度和位移都是零,因此選項(xiàng)C、D都是不正確,振源的振動(dòng)傳輸?shù)骄嗾裨?λ位置需要的時(shí)間為T(mén)/4=0。25s,因此在振源開(kāi)始振動(dòng)0.5s后.?λ處的質(zhì)點(diǎn),振動(dòng)了0.25s,即1/4個(gè)周期,此時(shí)該質(zhì)點(diǎn)應(yīng)處在最大位移處,速度為零.答案:A【波的圖象】(1)波的圖象①坐標(biāo)軸:取質(zhì)點(diǎn)平衡位置的連線作為x軸,表示質(zhì)點(diǎn)分布的次序;取過(guò)波源質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向作為Y軸表示質(zhì)點(diǎn)位移.②意義:在波的傳輸方向上,介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻相對(duì)各自平衡位置的位移.③形狀:正弦(或余弦)圖線.因而畫(huà)波的圖象.要畫(huà)出波的圖象一般需要懂得波長(zhǎng)λ、振幅A、波的傳輸方向(或波源的方位)、橫軸上某質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的振動(dòng)狀態(tài)(包括位移和振動(dòng)方向)這四個(gè)要素.(2)簡(jiǎn)諧波圖象的應(yīng)用①?gòu)膱D象上直接讀出波長(zhǎng)和振幅.②可確定任一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的位移.③可確定任一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的加速度的方向.④若已知波的傳輸方向,可確定各質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的振動(dòng)方向.若已知某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向,可確定波的傳輸方向.⑤若已知波的傳輸方向,可畫(huà)出在Δt前后的波形.沿傳輸方向平移Δs=vΔt.九、機(jī)械波解題措施1.質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波的傳輸方向的判定(1)在波形圖中,由波的傳輸方向確定媒質(zhì)中某個(gè)質(zhì)點(diǎn)(設(shè)為質(zhì)點(diǎn)A)的振動(dòng)方向(即振動(dòng)時(shí)的速度方向):逆著波的傳輸方向,在質(zhì)點(diǎn)A的附近找一個(gè)相鄰的質(zhì)點(diǎn)B.若質(zhì)點(diǎn)B的位置在質(zhì)點(diǎn)A的負(fù)方向處,則A質(zhì)點(diǎn)應(yīng)向負(fù)方向運(yùn)動(dòng),反之。則向正方向運(yùn)動(dòng)如圖中所示,圖中的質(zhì)點(diǎn)A應(yīng)向y軸的正方向運(yùn)動(dòng)(質(zhì)點(diǎn)B先于質(zhì)點(diǎn)A振動(dòng).A要跟隨B振動(dòng)).(2)在波形圖中.由質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向確定波的傳輸方向,若質(zhì)點(diǎn)C是沿Y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),在C質(zhì)點(diǎn)位置的負(fù)方向附近找一相鄰的質(zhì)點(diǎn)D.若質(zhì)點(diǎn)D在質(zhì)點(diǎn)C位置X軸的正方向,則波由X軸的正方向向負(fù)方向傳輸:反之.則向X軸的正方向傳輸.如圖所示,這列波應(yīng)向X軸的正方向傳輸(質(zhì)點(diǎn)c要跟隨先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)D的振動(dòng))詳細(xì)措施為:①帶動(dòng)法:依照波的形成,利用接近波源的點(diǎn)帶動(dòng)它鄰近的離波源稍遠(yuǎn)的點(diǎn)的道理,在被判定振動(dòng)方向的點(diǎn)P附近(不超出λ/4)圖象上接近波源一方找另一點(diǎn)P/,若P/在P上方,則P/帶動(dòng)P向上運(yùn)動(dòng)如圖,若P/在P的下方,則P/帶動(dòng)P向下運(yùn)動(dòng).②上下坡法:沿著波的傳輸方向走波形狀“山路”,從“谷”到“峰”的上坡階段上各點(diǎn)都是向下運(yùn)動(dòng)的,從“峰”到“谷”的下坡階段上各點(diǎn)都是向上運(yùn)動(dòng)的,即“上坡下,下坡上”③微平移法:將波形沿波的傳輸方向做微小移動(dòng)Δx=v·Δt<λ/4,則可判定P點(diǎn)沿y方向的運(yùn)動(dòng)方向了.反過(guò)來(lái)已知波形和波形上一點(diǎn)P的振動(dòng)方向也可判定波的傳輸方向.【補(bǔ)充】單側(cè)法【例8】一列波在媒質(zhì)中向某一方向傳輸,圖所示的為此波在某一時(shí)刻的波形圖,并且此時(shí)振動(dòng)還只發(fā)生在M、N之間.此列波的周期為T(mén),Q質(zhì)點(diǎn)速度方向在波形圖中是向下的,下列判斷正確的是()A.波源是M,由波源起振開(kāi)始計(jì)時(shí),P質(zhì)點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)的時(shí)間為T(mén);B.波源是N,由波源起振開(kāi)始計(jì)時(shí),P點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)的時(shí)間為3T/4C.波源是N,由波源起振開(kāi)始計(jì)時(shí),P點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)的時(shí)間為T(mén)/4。D.波源是M,由波源起振開(kāi)始計(jì)時(shí),P點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)的時(shí)間為T(mén)/4解析:若波源是M,則因?yàn)镼點(diǎn)的速度方向向下,在Q點(diǎn)的下向找一相鄰的質(zhì)點(diǎn),這么的質(zhì)點(diǎn)在Q的右側(cè),闡明了振動(dòng)是由右向左傳輸,N點(diǎn)是波源,圖示時(shí)刻的振動(dòng)傳到M點(diǎn),P與M點(diǎn)相距λ/4,則P點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)了T/4.故C選項(xiàng)正確。2.已知波速V和波形,畫(huà)出再經(jīng)Δt時(shí)間波形圖的措施.(1)平移法:先算出經(jīng)Δt時(shí)間波傳輸?shù)木嚯x上Δx=V·Δt,再把波形沿波的傳輸方向平移動(dòng)Δx即可.因?yàn)椴▌?dòng)圖象的重復(fù)性,若知波長(zhǎng)λ,則波形平移nλ時(shí)波形不變,當(dāng)Δx=nλ十x時(shí),可采取去整nλ留零x的措施,只需平移x即可(2)特殊點(diǎn)法:(若知周期T則更簡(jiǎn)單)在波形上找兩特殊點(diǎn),如過(guò)平衡位置的點(diǎn)和與它相鄰的峰(谷)點(diǎn),先確定這兩點(diǎn)的振動(dòng)方向,再看Δt=nT+t,因?yàn)榻?jīng)nT波形不變,因此也采取去整nT留零t的措施,分別做出兩特殊點(diǎn)經(jīng)t后的位置,然后按正弦規(guī)律畫(huà)出新波形.【例9】一質(zhì)點(diǎn)以坐標(biāo)原點(diǎn)0為中心位置在y軸上振動(dòng),其振幅為5m,周期為0.4s,振動(dòng)在介質(zhì)中產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧波沿x軸的正向傳輸,其速度為1.0m/s,計(jì)時(shí)開(kāi)始時(shí)該質(zhì)點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)0,速度方向?yàn)閥軸正方向,0.2s后此質(zhì)點(diǎn)立即停止運(yùn)動(dòng),則再通過(guò)0.2s后的波形是()答案:B【例10】圖是某時(shí)刻一列橫波在空間傳輸?shù)牟ㄐ螆D線。已知波是沿x軸正方向傳輸,波速為4m/s,試計(jì)算并畫(huà)出通過(guò)此時(shí)之后1.25s的空間波形圖。解析:由波形圖已知λ=0.08m,由T=λ/v=0.08/4=0.02s,通過(guò)t=1.25s,即相稱(chēng)于1.25/0.02=62.5個(gè)周期,而每通過(guò)一個(gè)周期,波就向前傳輸一個(gè)波長(zhǎng)。通過(guò)62.5個(gè)周期,波向前傳輸了62.5個(gè)波長(zhǎng)。據(jù)波的周期性,當(dāng)通過(guò)振動(dòng)周期的整數(shù)倍時(shí),波只是向前傳輸了整數(shù)倍個(gè)波長(zhǎng),而原有波形不會(huì)發(fā)生變化,因此能夠先畫(huà)出通過(guò)1/2周期后的波形,如圖。再將此圖向前擴(kuò)展62個(gè)波長(zhǎng)即為題目要求,波形如圖。3.已知振幅A和周期T,求振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在Δt時(shí)間內(nèi)的旅程和位移.求振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在Δt時(shí)間內(nèi)的旅程和位移,因?yàn)闋可尜|(zhì)點(diǎn)的初始狀態(tài),需用正弦函數(shù)較復(fù)雜.但Δt若為半周期T/2的整數(shù)倍則很輕易.在半周期內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的旅程為2A.若Δt=n·T/2,n=1、2、3……,則旅程s=2A·n,其中n=.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)的初始位移(相對(duì)平衡位置)為x1=x0時(shí),經(jīng)T/2的奇數(shù)倍時(shí)x2=-x0,經(jīng)T/2的偶數(shù)倍時(shí)x2=x0.·P·Q【例11】如圖所示,在xOy平面內(nèi)有一沿x軸正方向傳輸?shù)暮?jiǎn)諧振動(dòng)橫波,波速為1m/s,振幅為4cm·P·QA、在0.1s時(shí)的位移是4cm;B、在0.1s時(shí)的速度最大;C、在0.1s時(shí)的速度向下;D、在0到0.1s的時(shí)間內(nèi)旅程是4cm;解析:,P與Q相距λ/2,先畫(huà)出若干個(gè)波長(zhǎng)的波形,通過(guò)0.1s也就是T/4后,Q點(diǎn)將回到平衡位置,且向上運(yùn)動(dòng),B項(xiàng)正確;在0到0.1s時(shí)間內(nèi)通過(guò)的旅程為振幅,即4cm,D項(xiàng)正確拓展:若求經(jīng)Δt=2.5s時(shí)Q的旅程和Q的位移,怎樣求?十、振動(dòng)與波的圖像多解問(wèn)題二者圖像對(duì)比振動(dòng)是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)隨時(shí)間的推移而展現(xiàn)的現(xiàn)象,波動(dòng)是所有質(zhì)點(diǎn)聯(lián)合起來(lái)共同展現(xiàn)的現(xiàn)象.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)和其引起的簡(jiǎn)諧波的振幅、頻率相同,二者的圖象有相同的正弦(余弦)曲線形狀,但二圖象是有本質(zhì)區(qū)分的.見(jiàn)表:振動(dòng)圖象波動(dòng)圖象研究對(duì)象一振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)沿波傳輸方向所有質(zhì)點(diǎn)研究?jī)?nèi)容一質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)的空間分布規(guī)律圖線物理意義表示一質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的位移表示某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移圖線變化隨時(shí)間推移圖延續(xù),但已經(jīng)有形狀不變隨時(shí)間推移,圖象沿傳輸方向平移一完整曲線占橫坐標(biāo)距離表示一個(gè)周期表示一個(gè)波長(zhǎng)波動(dòng)圖象的多解包括(1)波的空間的周期性;(2)波的時(shí)間的周期性;(3)波的雙向性;(4)介質(zhì)中兩質(zhì)點(diǎn)間距離與波長(zhǎng)關(guān)系未定;(5)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向未定.1.波的空間的周期性沿波的傳輸方向,在x軸上任取一點(diǎn)P(x),如圖所示,P點(diǎn)的振動(dòng)完全重復(fù)波源O的振動(dòng),只是時(shí)間上比O點(diǎn)要落后Δt,且Δt=x/v=xT0/λ.在同一波線上,凡坐標(biāo)與P點(diǎn)坐標(biāo)x之差為波長(zhǎng)整數(shù)倍的許多質(zhì)點(diǎn),在同一時(shí)刻t的位移都與坐標(biāo)為λ的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位移相同,其振動(dòng)速度、加速度也與之相同,或者說(shuō)它們的振動(dòng)“相貌”完全相同.因此,在同一波線上,某一振動(dòng)“相貌”勢(shì)必會(huì)不停重復(fù)出現(xiàn),這就是機(jī)械波的空間的周期性.空間周期性闡明,相距為波長(zhǎng)整數(shù)倍的多個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)情況完全相同.2.波的時(shí)間的周期性在x軸上同一個(gè)給定的質(zhì)點(diǎn),在t+nT時(shí)刻的振動(dòng)情況與它在t時(shí)刻的振動(dòng)情況(位移、速度、加速度等)相同.因此,在t時(shí)刻的波形,在t+nT時(shí)刻會(huì)數(shù)次重復(fù)出現(xiàn).這就是機(jī)械波的時(shí)間的周期性.波的時(shí)間的周期性,表白波在傳輸過(guò)程中,通過(guò)整數(shù)倍周期時(shí),其波的圖象相同.3.波的雙向性雙向性是指波沿正負(fù)方向傳輸時(shí),若正、負(fù)兩方向的傳輸時(shí)間之和等于周期的整數(shù)倍,則沿正負(fù)兩方向傳輸?shù)哪骋粫r(shí)刻波形相同.4.介質(zhì)中兩質(zhì)點(diǎn)間的距離與波長(zhǎng)關(guān)系未定在波的傳輸方向上,假如兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離不確定,就會(huì)形成多解,解題時(shí)若不能聯(lián)想到所有也許情況,易出現(xiàn)漏解.5.介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向未定在波的傳輸過(guò)程中,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與傳輸方向聯(lián)系,若某一質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向未確定,則波的傳輸方向有兩種,這么形成多解.【例12】一列在x軸上傳輸?shù)暮?jiǎn)諧波,在xl=10cm和x2=110cm處的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖所示,則質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期為s,這列簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)為cm.【解析】由兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象直接讀出質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期為4s.因?yàn)闆](méi)有闡明波的傳輸方向,本題就有兩種也許性:(1)波沿x軸的正方向傳輸.在t=0時(shí),x1在正最大位移處,x2在平衡位置并向y軸的正方向運(yùn)動(dòng),那么這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的相對(duì)位置就有如圖所示的也許性,也就x2一x1=(n十1/4)λ,λ=400/(1十4n)cm(2)波沿x軸負(fù)方向傳輸.在t=0時(shí).x1在正最大位移處,x2在平衡位置并向y軸的正方向運(yùn)動(dòng),那么這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的相對(duì)位置就有如圖所示的也許性,x2一x1=(n十3/4)λ,λ=400/(3+4n)cm十一、波的現(xiàn)象1.波的反射:波遇到障礙物會(huì)返回來(lái)繼續(xù)傳輸?shù)默F(xiàn)象.(1)波面:沿波傳輸方向的波峰(或波谷)在同一時(shí)刻組成的面.(2)波線:跟波面垂直的線,表示波的傳輸方向.(3)入射波與反射波的方向關(guān)系.①入射角:入射波的波線與平面法線的夾角.②反射角:反射波的波線與平面法線的夾角.③在波的反射中,反射角等于入射角;反射波的波長(zhǎng)、頻率和波速都跟入射波的相同.(4)特例:夏日轟鳴不絕的雷聲;在空房子里說(shuō)話會(huì)聽(tīng)到聲音更響.(5)人耳能辨別相差0.1s以上的兩個(gè)聲音.2.波的折射:波從一個(gè)介質(zhì)射入另一個(gè)介質(zhì)時(shí),傳輸方向發(fā)生變化的現(xiàn)象.(1)波的折射中,波的頻率不變,波速和波長(zhǎng)都發(fā)生了變化.(2)折射角:折射波的波線與界面法線的夾角.(3)入射角i與折射角r的關(guān)系V1和v2是波在介質(zhì)I和介質(zhì)Ⅱ中的波速.i為I介質(zhì)中的入射角,r為Ⅱ介質(zhì)中的折射角.3.波的衍射:波能夠繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳輸?shù)默F(xiàn)象.衍射是波的特性,一切波都能發(fā)生衍射.產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是:障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小或與波長(zhǎng)相差不多。例如:聲波的波長(zhǎng)一般比院坡大,“隔堵有耳”就是聲波衍射的例證.闡明:衍射是波特有的現(xiàn)象.4.波的疊加與波的干涉(1)波的疊加原理:在兩列波相遇的區(qū)域里,每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都將參加兩列波引起的振動(dòng),其位移是兩列波分別引起位移的矢量和.相遇后仍保持本來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).波在相遇區(qū)域里,互不干擾,有獨(dú)立性.【例13】一個(gè)波源在繩的左端發(fā)出半個(gè)波①,頻率為f1,振幅為A1;同時(shí)另一個(gè)波源在繩的右端發(fā)出半個(gè)波②,頻率為f2,振幅為A2,P為兩波源的中點(diǎn),由圖6—18可知,下述說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.兩列波同時(shí)抵達(dá)兩波源的中點(diǎn)PB.兩列波相遇時(shí),P點(diǎn)波峰值可達(dá)A1+A2C.兩列波相遇后,各自仍保持本來(lái)的波形獨(dú)立傳輸D、兩列波相遇時(shí),繩上的波峰可達(dá)A1+A2的點(diǎn)只有一點(diǎn),此點(diǎn)在P點(diǎn)的左側(cè)解析:因兩列波在同一介質(zhì)(繩)中傳輸,因此波速相同,由圖可知λ1>λ2,闡明它們的波峰高P點(diǎn)距離不等,波同時(shí)傳至P點(diǎn),波峰不會(huì)同時(shí)到P點(diǎn),因此P點(diǎn)波峰值小于A1+A2.兩列波波峰能同時(shí)傳到的點(diǎn)應(yīng)在P點(diǎn)左側(cè),因此A,D正確,B錯(cuò)誤,又由波具備獨(dú)立性,互不干擾,因此C正確.答案:B(2)波的干涉:①條件:頻率相同的兩列同性質(zhì)的波相遇.②現(xiàn)象:某些地方的振動(dòng)加強(qiáng),某些地方的振動(dòng)減弱,并且加強(qiáng)和減弱的區(qū)域間隔出現(xiàn),加強(qiáng)的地方一直加強(qiáng),減弱的地方一直減弱,形成的圖樣是穩(wěn)定的干涉圖樣.闡明:①加強(qiáng)、減弱點(diǎn)的位移與振幅.加強(qiáng)處和減弱處都是兩列波引起的位移的矢量和,質(zhì)點(diǎn)的位移都隨時(shí)間變化,各質(zhì)點(diǎn)仍圍燒平衡位置振動(dòng),與振源振動(dòng)周期相同.加強(qiáng)處振幅大,等于兩列波的振幅之和,即A=A1+A2,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)能量大,并且一直最大.減弱處振幅小,等于兩列波的振福之差,即A=∣A1-A2∣,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)能量小,并且一直最小,若A1=A2,則減弱處不振動(dòng).加強(qiáng)點(diǎn)的位移變化范圍:一∣A1+A2∣~∣A1+A2∣減弱點(diǎn)位移變化范圍:一∣A1-A2∣~∣A1-A2∣②干涉是波特有的現(xiàn)象.③加強(qiáng)和減弱點(diǎn)的判斷.波峰與波峰(波谷與波谷)相遇處一定是加強(qiáng)的,并且用一條直線將以上加強(qiáng)點(diǎn)連接起來(lái),這條直線上的點(diǎn)都是加強(qiáng)的;而波峰與波谷相遇處一定是減弱的,把以上減弱點(diǎn)用直線連接起來(lái),直線上的點(diǎn)都是減弱的.加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)之間各質(zhì)點(diǎn)的振幅介于加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)振幅之間.當(dāng)兩相干波源振動(dòng)步調(diào)相同時(shí),到兩波源的旅程差Δs是波長(zhǎng)整數(shù)倍處是加強(qiáng)區(qū).而旅程差是半波長(zhǎng)奇數(shù)倍處是減弱區(qū).【例14】如圖所示,在同一均勻媒質(zhì)中有S1、S2兩個(gè)波源,這個(gè)波源的頻率、振動(dòng)方向均相同,且振動(dòng)的步調(diào)完全一致,S1、S2之間相距兩個(gè)波長(zhǎng),D點(diǎn)為S1、S2連線中點(diǎn),今以D點(diǎn)為圓心,以R=DS1為半徑畫(huà)圓,問(wèn)在該圓周上(S1、S2兩波源除外)共有幾個(gè)加強(qiáng)點(diǎn)?分析:干涉強(qiáng)、弱區(qū)的判斷措施有兩種:(1)在波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇處是干涉加強(qiáng)區(qū);在波峰與波谷相遇或波谷與波峰相遇處是干涉減弱區(qū)。(2)與相同波源的距離差為半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍處是干涉加強(qiáng)區(qū);與相同波源的距離差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍處是干涉減弱區(qū)。解答:由干涉強(qiáng)、弱的第二種判斷措施可知,干涉加強(qiáng)區(qū)的集合實(shí)際上是以兩波源所在處為焦點(diǎn)的雙曲線簇。由此不難判斷:以波源邊線為直徑的賀周上分布看,到兩波源距離差等于0的兩個(gè)加強(qiáng)是D1、D2;到兩波源距離差等于的四個(gè)加強(qiáng)是A1、A2、C1、C2。即:除兩波源外,圓周上振動(dòng)加強(qiáng)是共有六個(gè)。十二、聲波(1)空氣中的聲波是縱波.能在空氣、液體、固體中傳輸.在一般情況下在空氣中為340m/s,隨介質(zhì)、溫度變化而變.(2)人耳聽(tīng)到聲波的頻率范圍:20Hz---0Hz.(3)能夠把回聲與原聲辨別開(kāi)來(lái)的最小時(shí)間間隔為0.1s(4)聲波亦能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射等現(xiàn)象.聲波的共振現(xiàn)象稱(chēng)為聲波的共鳴.(5)次聲波:頻率低于20Hz的聲波.(6)超聲波:頻率高于0Hz的聲波.應(yīng)用:聲吶、探傷、打壞、粉碎、診療等.(7)聲音的分類(lèi)①樂(lè)音:好聽(tīng)悅耳的聲音.樂(lè)音的三要素:音調(diào)(基音的頻率的高低)、響度(聲源的振幅大小)、音品(泛音的多少,泛音的頻率和振幅共同決定的).聲強(qiáng):?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)垂直于聲波傳輸方向單位面積的能量.②噪聲:嘈雜刺耳的聲音,是妨礙人的正常生活和工作的聲音.噪聲已列為國(guó)際公害.【例15】假如聲源、聽(tīng)者和障礙物都在同一直線上,聲源位于聽(tīng)者和障礙物之間,離聽(tīng)者12m,離障礙物34m,已知聲音在空氣中的傳輸速度340m/s,聽(tīng)者是否能把本來(lái)的聲音和回聲辨別開(kāi)來(lái)?【解析】人耳能分外間隔大小0.1s的兩個(gè)聲音,圖中S為聲源,A為聽(tīng)者,O為障礙物,當(dāng)聲波直接傳到人耳時(shí),經(jīng)歷時(shí)間tl=SA/v……①,當(dāng)聲波傳到障礙物反射到人耳時(shí),經(jīng)歷時(shí)間………②,直接傳到人耳的聲音與回聲之間的時(shí)間差Δt=t2-t1,即Δt=2SO/v=0.2s。Δt>0.1s,人耳能夠辨別Ⅱ習(xí)題練習(xí)1、一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸負(fù)方向傳輸,圖1是t=1s時(shí)的波形圖,圖2是波中某振動(dòng)質(zhì)元位移隨時(shí)間變化的振動(dòng)圖線(兩圖用同同一時(shí)間起點(diǎn)),則圖2也許是圖1中哪個(gè)質(zhì)元的振動(dòng)圖線?()x/m圖1Oy/mx/m圖1Oy/m圖2Ot/sy/mC.x=2m處的質(zhì)元;D.x=3m處的質(zhì)元。2、簡(jiǎn)諧機(jī)械波在給定的媒質(zhì)中傳輸時(shí),下列說(shuō)法中正確的是()A.振幅越大,則波傳輸?shù)乃俣仍娇霣.振幅越大,則波傳輸?shù)乃俣仍铰鼵.在一個(gè)周期內(nèi),振動(dòng)質(zhì)元走過(guò)的旅程等于一個(gè)波長(zhǎng)D.振動(dòng)的頻率越高,則波傳輸一個(gè)波長(zhǎng)的距離所用的時(shí)間越短3、公路上勻速行駛的貨車(chē)受一擾動(dòng),車(chē)上貨物隨車(chē)廂底板上下振動(dòng)但不脫離底板。一段時(shí)間內(nèi)貨物在堅(jiān)直方向的振動(dòng)可視為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),周期為T(mén)。取豎直向上為正方向,以某時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn),即,其振動(dòng)圖象如圖所示,則() A.時(shí),貨物對(duì)車(chē)廂底板的壓力最大 B.時(shí),貨物對(duì)車(chē)廂底板的壓力最小 C.時(shí),貨物對(duì)車(chē)廂底板的壓力最大 D.時(shí),貨物對(duì)車(chē)廂底板的壓力最小4、一單擺做小角度擺動(dòng),其振動(dòng)圖象如圖,如下說(shuō)法正確的是()A.時(shí)刻擺球速度最大,懸線對(duì)它的拉力最小B.時(shí)刻擺球速度為零,懸線對(duì)它的拉力最小C.時(shí)刻擺球速度為零,懸線對(duì)它

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