[學(xué)習(xí)目標(biāo)] 1.理解波的形成過程，會(huì)判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向(難點(diǎn))。2.知道橫波和縱波的概念，能夠區(qū)別橫波和縱波。3.知道機(jī)械波的產(chǎn)生條件和傳播特點(diǎn)(重點(diǎn))。
一、波的形成及特點(diǎn)
如圖所示，手拿繩的一端，上下振動(dòng)一次，使繩上形成一個(gè)凸起狀態(tài)，隨后形成一個(gè)凹落狀態(tài)，可以看到，這個(gè)凸起狀態(tài)和凹落狀態(tài)在繩上從一端向另一端移動(dòng)。如果在繩子上某處做一紅色標(biāo)記，觀察這一紅色標(biāo)記的運(yùn)動(dòng)。
(1)紅色標(biāo)記有沒有隨波遷移？紅色標(biāo)記是怎樣運(yùn)動(dòng)的？
(2)當(dāng)手停止抖動(dòng)后，繩上的波會(huì)立即停止嗎？
答案 (1)沒有，紅色標(biāo)記只在豎直方向上下振動(dòng)
(2)不會(huì)，當(dāng)手停止抖動(dòng)后，波仍向右傳播
1．波：振動(dòng)的傳播稱為波動(dòng)，簡(jiǎn)稱波。
2．波的形成(以繩波為例)
(1)一條繩子可以分成一個(gè)個(gè)小段，這些小段可以看作一個(gè)個(gè)相連的質(zhì)點(diǎn)，這些質(zhì)點(diǎn)之間存在著彈性力的作用。
(2)當(dāng)手握繩端上下振動(dòng)時(shí)，繩端帶動(dòng)相鄰的質(zhì)點(diǎn)，使它也上下振動(dòng)。這個(gè)質(zhì)點(diǎn)又帶動(dòng)更遠(yuǎn)一些的質(zhì)點(diǎn)…繩子上的質(zhì)點(diǎn)都跟著振動(dòng)起來，只是后面的質(zhì)點(diǎn)總比前面的質(zhì)點(diǎn)遲一些開始振動(dòng)，繩端這種上下振動(dòng)的狀態(tài)就沿繩子傳了出去，整體上形成了凹凸相同的波形。
1．繩上各質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的方向(起振方向)與振源起振的方向有什么關(guān)系？
答案 繩上各點(diǎn)的起振方向與振源起振方向相同。
2．振源振動(dòng)停止后，波還能繼續(xù)傳播嗎？
答案 能夠繼續(xù)傳播
波動(dòng)過程中各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)
波動(dòng)過程中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期都與波源的振動(dòng)周期相同，其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)為：
(1)先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)——“帶動(dòng)”
(2)后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)前面質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)——“重復(fù)”
(3)后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)滯后于先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)—“滯后”
例1 如圖所示是某繩波形成過程的示意圖。質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)2、3、4…各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次上下振動(dòng)，把振動(dòng)從繩的左端傳到右端。已知t＝0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)1開始向上運(yùn)動(dòng)，t＝eq \f(T,4)時(shí)，1到達(dá)最上方，5開始向上運(yùn)動(dòng)。問：
(1)t＝eq \f(T,2)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)6、10、14的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(是否運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)方向)如何？
(2)畫出t＝eq \f(3T,4)時(shí)的波形，并說明質(zhì)點(diǎn)6、10、14的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
答案 見解析
解析 (1)各質(zhì)點(diǎn)在t＝eq \f(T,2)時(shí)的情況如圖甲所示：
由圖甲可知，t＝eq \f(T,2)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)6正在向上運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)10、14未運(yùn)動(dòng)。
(2)t＝eq \f(3,4)T時(shí)的波形如圖乙所示，質(zhì)點(diǎn)6正在向下運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)10向上運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)14未運(yùn)動(dòng)。
二、橫波和縱波
如圖所示：
(1)圖甲是繩波，其中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向是什么關(guān)系？
(2)圖乙是推拉彈簧產(chǎn)生的波，其中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向是什么關(guān)系？
答案 (1)相互垂直 (2)在同一條直線上
橫波和縱波的對(duì)比
例2 (多選)關(guān)于橫波和縱波，下列說法正確的是( )
A．對(duì)于橫波，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向一定垂直
B．振源上下振動(dòng)形成的波為橫波
C．對(duì)于縱波，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向有時(shí)相同，有時(shí)相反
D．形成縱波的質(zhì)點(diǎn)隨波一起遷移
答案 AC
解析 橫波的特征就是質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直，A項(xiàng)正確；并非上下振動(dòng)產(chǎn)生的波就是橫波，如上下振動(dòng)且上下傳播的波是縱波，B項(xiàng)錯(cuò)誤；縱波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與傳播方向在同一直線上，方向有時(shí)相同，有時(shí)相反，C項(xiàng)正確；無論是橫波還是縱波，傳播的是振動(dòng)的形式，而質(zhì)點(diǎn)只在自己的平衡位置來回振動(dòng)，并不隨波遷移，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
三、機(jī)械波
1．介質(zhì)
(1)定義：波借以傳播的物質(zhì)。
(2)特點(diǎn)：組成介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)之間有相互作用，一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)會(huì)引起相鄰質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)。
2．機(jī)械波
機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播，形成了機(jī)械波。
3．機(jī)械波的特點(diǎn)
(1)介質(zhì)中有機(jī)械波傳播時(shí)，介質(zhì)本身并不隨波一起傳播，它傳播的只是振動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)形式。
(2)波是傳遞能量的一種方式。
(3)波可以傳遞信息。
1．機(jī)械波的特點(diǎn)
(1)機(jī)械波的傳播離不開介質(zhì)，沒有介質(zhì)就無法形成機(jī)械波。
(2)介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)都在做受迫振動(dòng)，所以各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期(頻率)均與波源的振動(dòng)周期(頻率)相同。
(3)離波源越遠(yuǎn)，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)越滯后，但每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源起振方向相同。
(4)機(jī)械波向前傳播的是振動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)形式，各質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近振動(dòng)，并不隨波遷移。
2．幾種常見的波
(1)繩波是橫波；
(2)空氣中產(chǎn)生的聲波是縱波；
(3)地震波中既有橫波，又有縱波；
(4)水波既不是橫波，也不是縱波，是一種比較復(fù)雜的機(jī)械波。
3．振動(dòng)和波動(dòng)的聯(lián)系
(1)振動(dòng)是波動(dòng)的原因，波動(dòng)是振動(dòng)的結(jié)果；有波動(dòng)必然有振動(dòng)，有振動(dòng)不一定有波動(dòng)。
(2)波動(dòng)中各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的性質(zhì)、頻率和振幅與波源相同。
(1)物體做機(jī)械振動(dòng)，一定產(chǎn)生機(jī)械波。( × )
(2)機(jī)械波的傳播方向就是介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。( × )
(3)除振源外，機(jī)械波中各質(zhì)點(diǎn)都做受迫振動(dòng)。( √ )
(4)機(jī)械波是介質(zhì)隨波遷移，也是振動(dòng)能量的傳遞。( × )
例3 如圖是以質(zhì)點(diǎn)P為波源的機(jī)械波在繩上傳到質(zhì)點(diǎn)Q時(shí)的波形。
(1)請(qǐng)判斷此機(jī)械波的類型。
(2)判斷圖示時(shí)刻Q質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。
(3)P點(diǎn)從平衡位置剛開始振動(dòng)時(shí)，是朝著哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的？
(4)此波的形成是否是P質(zhì)點(diǎn)移動(dòng)到Q質(zhì)點(diǎn)形成的？
答案 (1)橫波 (2)向上 (3)向上 (4)不是
解析 (1)各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與傳播方向相互垂直，是橫波。
(2)P點(diǎn)為波源，Q點(diǎn)在右側(cè)質(zhì)點(diǎn)的帶動(dòng)下將向上振動(dòng)。
(3)由(2)可知，當(dāng)波恰好傳到Q點(diǎn)時(shí)，Q點(diǎn)起振方向向上，故波源P點(diǎn)從平衡位置開始振動(dòng)時(shí)的方向也向上。
(4)機(jī)械波只是傳播振動(dòng)形式，質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移。
四、“帶動(dòng)法”判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向
繩波在某時(shí)刻的形狀如圖所示，若O是波源，則此刻A點(diǎn)向什么方向運(yùn)動(dòng)？若O′是波源，則此刻A點(diǎn)向什么方向運(yùn)動(dòng)？
答案 若O點(diǎn)為波源，A點(diǎn)左側(cè)的質(zhì)點(diǎn)將帶動(dòng)A向上振動(dòng)；若O′是波源，A點(diǎn)右側(cè)的質(zhì)點(diǎn)將帶動(dòng)A點(diǎn)向下振動(dòng)。
拓展延伸 某時(shí)刻一列波的形狀如圖所示。
此刻質(zhì)點(diǎn)a正在向上運(yùn)動(dòng)試判斷此刻質(zhì)點(diǎn)b的運(yùn)動(dòng)方向．
答案 由于此刻質(zhì)點(diǎn)a在前一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的帶動(dòng)下正在向上運(yùn)動(dòng)。可知波源在質(zhì)點(diǎn)a的左側(cè)，因此該列波由左向右傳播，質(zhì)點(diǎn)b在左側(cè)質(zhì)點(diǎn)的帶動(dòng)下將向下運(yùn)動(dòng)。
(1)原理：先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)鄰近的后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)。
(2)方法：在質(zhì)點(diǎn)P靠近波源一方附近的圖像上另找一點(diǎn)P′，P′為先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，若P′在P上方，則P向上運(yùn)動(dòng)，若P′在P下方，則P向下運(yùn)動(dòng)，如圖所示。
例4 一列橫波沿繩子向右傳播，某時(shí)刻繩子形成如圖所示的形狀，對(duì)此時(shí)繩上A、B、C、D、E、F六個(gè)質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是( )
A．質(zhì)點(diǎn)B向右運(yùn)動(dòng)
B．質(zhì)點(diǎn)D和質(zhì)點(diǎn)F的速度方向相同
C．質(zhì)點(diǎn)A和質(zhì)點(diǎn)C的速度方向相同
D．從此時(shí)算起，質(zhì)點(diǎn)B比質(zhì)點(diǎn)C先回到平衡位置
答案 D
解析 波傳播時(shí)，離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)落后于離波源近的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，并跟隨著近的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，D跟隨C向上運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)跟隨E向下運(yùn)動(dòng)，同理可知A向下運(yùn)動(dòng)，由此可知選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，由于此時(shí)B和C都向上運(yùn)動(dòng)，所以B比C先到達(dá)最大位移處，并先回到平衡位置，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，D正確。
課時(shí)對(duì)點(diǎn)練
考點(diǎn)一 波的形成、機(jī)械波
1．(多選)(2023·煙臺(tái)二中高二月考)關(guān)于振動(dòng)和波的關(guān)系，下列說法正確的是( )
A．如果波源停止振動(dòng)，在介質(zhì)中傳播的波不會(huì)立即停止傳播
B．發(fā)聲體在振動(dòng)時(shí)，一定會(huì)產(chǎn)生聲波
C．波動(dòng)的過程是介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)由近及遠(yuǎn)的傳播過程
D．波動(dòng)的過程是質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)形式及能量由近及遠(yuǎn)的傳播過程
答案 AD
解析 波源停止振動(dòng)，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)仍然在振動(dòng)，所以波仍繼續(xù)傳播，選項(xiàng)A正確；產(chǎn)生機(jī)械波的條件之一是必須有介質(zhì)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在振動(dòng)過程中介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)不隨波的傳播而遷移，只是向外傳播振動(dòng)形式和能量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。
2．關(guān)于機(jī)械波的形成，下列說法正確的是( )
A．有機(jī)械振動(dòng)必有機(jī)械波
B．后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)總是跟著先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)振動(dòng)，只是時(shí)間落后一步
C．參與振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)各自的頻率不同
D．機(jī)械波是介質(zhì)隨波遷移，也是振動(dòng)能量的傳遞
答案 B
解析 根據(jù)機(jī)械波產(chǎn)生與傳播的條件，可知有機(jī)械振動(dòng)及傳播介質(zhì)，才能形成機(jī)械波，故A錯(cuò)誤；同一列波中，任何一個(gè)振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)都是跟著先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)振動(dòng)，只是時(shí)間落后一步，但振動(dòng)頻率相同，故B正確，C錯(cuò)誤；形成機(jī)械波的各振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并沒有隨波遷移，離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的能量是通過各質(zhì)點(diǎn)的傳遞獲得的，故D錯(cuò)誤。
3．下列關(guān)于波的應(yīng)用中正確的是( )
A．要使放在河中的紙船逐漸靠近河岸，可向比紙船更遠(yuǎn)處投擲石子形成水波
B．兩個(gè)在水中潛泳并且靠得較近的運(yùn)動(dòng)員能聽到對(duì)方發(fā)出的聲音是聲波在液體中傳播的應(yīng)用
C．光纜利用機(jī)械波傳遞信息
D．宇航員在宇宙飛船里，擊打船壁只能引起機(jī)械振動(dòng)，不能形成聲波
答案 B
解析 機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的過程中，質(zhì)點(diǎn)只是在各自的平衡位置附近振動(dòng)，介質(zhì)本身并不隨波遷移，故A錯(cuò)誤；聲波能在液體中傳播，B正確；光纜是利用光波傳遞信息的，故C錯(cuò)誤；機(jī)械振動(dòng)可以在船壁中傳播，能形成聲波，故D錯(cuò)誤。
4．(多選)在一條軟繩上選18個(gè)等間距的質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下首先向上振動(dòng)，其余質(zhì)點(diǎn)在相互作用力的帶動(dòng)下依次振動(dòng)，從而形成機(jī)械波，由波的形成及圖可知，下列說法中正確的是 ( )
A．質(zhì)點(diǎn)1帶動(dòng)質(zhì)點(diǎn)2是利用繩上質(zhì)點(diǎn)間的彈力實(shí)現(xiàn)的，因此除質(zhì)點(diǎn)1外每個(gè)質(zhì)點(diǎn)均做受迫振動(dòng)
B．每個(gè)質(zhì)點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)后，均在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
C．繩上的每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)，方向都向上，振動(dòng)周期都相同
D．繩上波的傳播過程也是能量的傳遞過程，每個(gè)質(zhì)點(diǎn)均做等幅振動(dòng)，故每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能守恒
答案 AC
解析 每個(gè)質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)后，只在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，水平方向上不隨波遷移，波的傳播過程也是能量的傳遞過程，除質(zhì)點(diǎn)1外每個(gè)質(zhì)點(diǎn)均做受迫振動(dòng)，合外力不為零，故每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能并不守恒，故A、C正確，B、D錯(cuò)誤。
考點(diǎn)二 橫波和縱波
5．關(guān)于橫波和縱波，下列說法正確的是( )
A．對(duì)于橫波，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向有時(shí)相同，有時(shí)相反
B．對(duì)于縱波，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向一定相同
C．波沿水平方向傳播，質(zhì)點(diǎn)在豎直方向上下振動(dòng)，這類波是橫波
D．形成縱波的質(zhì)點(diǎn)，隨波一起遷移
答案 C
解析 橫波質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向相互垂直，縱波質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在一條直線上，方向有時(shí)相同，有時(shí)相反，故A、B錯(cuò)誤，C正確；介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)均在平衡位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，不會(huì)隨波遷移，故D錯(cuò)誤。
6．(2022·邢臺(tái)市高二期末)2021年8月14日上午，某地發(fā)生7.3級(jí)大地震。地震波既有縱波也有橫波，若該地區(qū)地震時(shí)縱波的傳播速度大于橫波的傳播速度，則震源正上方的房屋( )
A．同時(shí)上下振動(dòng)和左右搖動(dòng)
B．先左右搖動(dòng)后上下振動(dòng)
C．先上下振動(dòng)后左右搖動(dòng)
D．只上下振動(dòng)
答案 C
解析 縱波振動(dòng)方向與傳播方向一致，橫波振動(dòng)方向與波的傳播方向相互垂直，由于縱波傳播得快，地震發(fā)生時(shí)縱波先到達(dá)震源正上方，震源正上方房屋先上下振動(dòng)后左右搖動(dòng)。故選C。
考點(diǎn)三 “帶動(dòng)法”判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向
7.一列橫波沿x軸正方向傳播，某時(shí)刻的波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)a、b均處于平衡位置。則下列說法正確的是( )
A．該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a正向下運(yùn)動(dòng)
B．該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)b正向上運(yùn)動(dòng)
C．該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a、b的速度相同
D．質(zhì)點(diǎn)a、b的振動(dòng)周期相同
答案 D
解析 由“帶動(dòng)法”知該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a正向上運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)b正向下運(yùn)動(dòng)，A、B錯(cuò)誤；該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a、b速度大小相等，但方向相反，C錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)a、b的振動(dòng)周期都等于波源的振動(dòng)周期，因此質(zhì)點(diǎn)a、b的振動(dòng)周期相同，D正確。
8．(2023·龍巖高中月考)振源A帶動(dòng)細(xì)繩上下振動(dòng)，某時(shí)刻在繩上形成的橫波波形如圖所示，規(guī)定繩上各質(zhì)點(diǎn)在AP所在直線上方時(shí)位移x為正方向，從波傳播到細(xì)繩上的P點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，下列四幅x－t圖像中能表示P點(diǎn)振動(dòng)圖像的是( )
答案 A
解析 波向右傳播，開始計(jì)時(shí)時(shí)P點(diǎn)在平衡位置且將向下振動(dòng)，故A正確。
9．(2022·如皋市高二調(diào)研)以質(zhì)點(diǎn)P為振源的機(jī)械波在繩上傳到質(zhì)點(diǎn)Q時(shí)的波形如圖所示，下列說法正確的是( )
A．繩波傳播不需要介質(zhì)
B．質(zhì)點(diǎn)P的起振方向向上
C．繩中質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)右側(cè)相鄰的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)
D．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P停止振動(dòng)時(shí)，繩波立即消失
答案 B
解析 繩波是機(jī)械波，任何機(jī)械波的傳播都需要介質(zhì)，故A錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)Q的起振方向向上，質(zhì)點(diǎn)P為振源，則質(zhì)點(diǎn)P的起振方向也向上，故B正確；波向左傳播，則繩中質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)左側(cè)相鄰的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，故C錯(cuò)誤；如果振源停止振動(dòng)，在介質(zhì)中傳播的振動(dòng)不會(huì)立即停止，故D錯(cuò)誤。
10．(2022·雙流中學(xué)期中)一列機(jī)械波在x軸上傳播，某時(shí)刻的波形圖如圖所示，a、b、c為三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，a正在向上運(yùn)動(dòng)。由此可知( )
A．該波沿x軸負(fù)方向傳播
B．該時(shí)刻，c正在向上運(yùn)動(dòng)
C．該時(shí)刻以后，b比c先到達(dá)平衡位置
D．該時(shí)刻，b的速率比c的速率大
答案 C
解析 在題圖所示時(shí)刻，a正在向上振動(dòng)，可知波沿x軸正方向傳播，故A錯(cuò)誤；根據(jù)波形和波的傳播方向可判斷出c正在向下運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；由題圖知，b向上振動(dòng)、c向下振動(dòng)，所以b比c先到達(dá)平衡位置，故C正確；在題圖所示時(shí)刻，b距離平衡位置比c遠(yuǎn)，則b比c的速率小，故D錯(cuò)誤。
11．如圖所示，O、1、2、…、8為介質(zhì)中間隔相等的若干連續(xù)質(zhì)點(diǎn)，t＝0時(shí)刻，O點(diǎn)從平衡位置開始向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，當(dāng)O點(diǎn)第1次達(dá)到正向最大位移處時(shí)，質(zhì)點(diǎn)2開始振動(dòng)。下列說法正確的是( )
A．質(zhì)點(diǎn)2開始振動(dòng)的方向向下
B．經(jīng)過一段時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)1運(yùn)動(dòng)到質(zhì)點(diǎn)5的位置
C．質(zhì)點(diǎn)8開始振動(dòng)后，其振動(dòng)情況與質(zhì)點(diǎn)O完全相同
D．質(zhì)點(diǎn)O的振動(dòng)頻率大于后面所有點(diǎn)的振動(dòng)頻率
答案 C
解析 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波源的起振方向相同，O點(diǎn)從平衡位置開始向上運(yùn)動(dòng)，故質(zhì)點(diǎn)2開始振動(dòng)的方向向上，A錯(cuò)誤；各質(zhì)點(diǎn)在平衡位置上下振動(dòng)，不會(huì)左右遷移，質(zhì)點(diǎn)1不會(huì)運(yùn)動(dòng)到質(zhì)點(diǎn)5的位置，B錯(cuò)誤；當(dāng)質(zhì)點(diǎn)O第1次達(dá)到正向最大位移處時(shí)，質(zhì)點(diǎn)2開始振動(dòng)，可知質(zhì)點(diǎn)O到質(zhì)點(diǎn)2的相位差為eq \f(π,2)，各點(diǎn)間的間隔相等，故質(zhì)點(diǎn)8與質(zhì)點(diǎn)O的相位差為2π，則質(zhì)點(diǎn)8開始振動(dòng)后，其振動(dòng)情況與質(zhì)點(diǎn)O完全相同，C正確；所有質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率都與波源的頻率相同，故D錯(cuò)誤。
12．(多選)(2022·紹興市高二期末)如圖所示是繩波形成過程的示意圖。質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)其余質(zhì)點(diǎn)依次上下振動(dòng)。在t＝eq \f(T,4)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)1到達(dá)波峰，質(zhì)點(diǎn)5剛開始振動(dòng)。下列說法正確的是( )
A．質(zhì)點(diǎn)5和質(zhì)點(diǎn)1的振動(dòng)頻率相同
B．在t＝eq \f(T,2)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)4加速度方向向上
C．從t＝T開始的一小段時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)11的速度正在減小
D．從t＝T開始的一小段時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)16的加速度正在增大
答案 AD
解析 質(zhì)點(diǎn)5和質(zhì)點(diǎn)1的振動(dòng)頻率相同，都等于振源的振動(dòng)頻率，A正確；
在t＝eq \f(T,2)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)4運(yùn)動(dòng)到平衡位置上方，加速度的方向指向平衡位置向下，B錯(cuò)誤；
從t＝T開始的一小段時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)11在平衡位置上方，向下振動(dòng)，速度正在增大，C錯(cuò)誤；
從t＝T開始的一小段時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)16在平衡位置的上方，向上振動(dòng)，加速度正在增大，D正確。
13．(多選)地殼深處的巖層活動(dòng)產(chǎn)生強(qiáng)烈震動(dòng)可引發(fā)地震。地震波的縱波傳播速度較快，約為6 km/s；橫波傳播速度較慢，約為4 km/s。甲地發(fā)生6.0級(jí)地震，震源深度10 km。地震發(fā)生后距震源163 km的乙地震感強(qiáng)烈。則以下說法正確的是( )
A．震源的正上方，地震波的縱波會(huì)引起地面物體上下跳動(dòng)，橫波會(huì)引起地面上物體水平晃動(dòng)
B．地震波的橫波在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)會(huì)沿波的傳播方向運(yùn)動(dòng)，從而導(dǎo)致房屋倒塌
C．乙地的防震減災(zāi)機(jī)構(gòu)有約13.6秒的時(shí)間提前預(yù)警更具破壞性的橫波何時(shí)到達(dá)
D．建筑物的固有周期與地震波的振動(dòng)周期越接近，建筑物受到的損傷就越小
答案 AC
解析 振動(dòng)方向與傳播方向在同一條直線上的波叫作縱波，振動(dòng)方向與傳播方向相互垂直的波叫作橫波，所以，震源的正上方，地震波的縱波會(huì)引起地面物體上下跳動(dòng)，橫波會(huì)引起地面上物體水平晃動(dòng)，A正確；
地震波的橫波在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)會(huì)沿垂直于波的傳播方向運(yùn)動(dòng)，從而導(dǎo)致房屋倒塌，B錯(cuò)誤；
橫波與縱波到達(dá)乙地的時(shí)間差為t＝eq \f(163,4) s－eq \f(163,6) s≈13.6 s，C正確；
由共振的知識(shí)，建筑物的固有周期與地震波的振動(dòng)周期越接近，建筑物的振幅越大，受到的損傷就越大，D錯(cuò)誤。名稱
項(xiàng)目
橫波
縱波
概念
在波動(dòng)中，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向相互垂直
在波動(dòng)中，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向在同一條直線上
介質(zhì)
只能在固體介質(zhì)中傳播
在固體、液體和氣體介質(zhì)中均能傳播
特征
在波動(dòng)中交替、間隔出現(xiàn)波峰和波谷
在波動(dòng)中交替、間隔出現(xiàn)密部和疏部

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1 波的形成

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