机械振动和机械波
一、本月知识学习指要当物体受到指向平衡位置的回复力作用且阻力足够小时，物体将做机械振动．振动可分自由振动和受迫振动．当策动力的频率跟物体的固有频率相等时将发生共振，振幅达最大．简谐运动是一种变加速运动．其特点是所受外力的合力符合Ｆ＝－ｋｘ，加速度符合α＝－（ｋ／ｍ）ｘ．简谐运动的图象是正弦（或余弦）曲线，它表示振动物体的位移随时间而变化的情况．典型的简谐运动有弹簧振子
（Ｔ＝2π
）和单摆（Ｔ＝2π
）
等．做简谐运动的系统的能量是守恒的，振幅越大，能量越大．机械振动在介质中的传播过程形成机械波．其特点是只传播振动的能量而介质本身并不迁移．波动遵循叠加原理，能发生干涉和衍射现象．波动的任一质点的振动周期（或频率）和波源的振动周期（或频率）一致．波动有横波和纵波之分．波动图象也是正弦（或余弦）曲线，它表示某一时刻各个质点的位移．在判别质点振动方向时要注意波传播方向．二、练习题精选1．在下列情况下，能使做简谐运动的单摆振动周期变小的是（Ａ．将摆的振幅减为原来的一半Ｂ．将摆从平地移到高山上Ｃ．将摆从赤道移到两极Ｄ．用一个装满砂的漏斗做成单摆，在摆动过程中让砂逐渐漏出2．关于振动和波的关系，下列说法正确的是（Ａ．有机械振动必有机械波Ｂ．有机械波必有机械振动Ｃ．振源振动的频率就是波的频率Ｄ．振源振动的速度就是波的速度3．有两个弹簧振子，它们的固有频率分别为2Ｈｚ和4Ｈｚ，在频率均为2Ｈｚ的驱动力作用下分别振动着，则这两个弹簧振子（Ａ．都可以发生共振Ｂ．振动频率分别是2Ｈｚ和4ＨｚＣ．都在做受迫振动Ｄ．振动频率都是2Ｈｚ4．如图1所示为一简谐运动的振动图象，则下列说法正确的是（））））
图1
Ａ．该简谐运动的振幅为6ｃｍＢ．周期为4ｓＣ．8ｓ末摆球速度最大，加速度为零
fＤ．8ｓ末摆球速度为零、加速度最大5．如图2为一个横波在某时刻的波动图象，已知Ｆ质点此刻的运动方向如图所示，则（）
图2
Ａ．波水平向左传播Ｂ．质点Ｈ与Ｆ的运动方向相同Ｃ．质点Ｃ比Ｂ先回到平衡位置Ｄ．此时质点Ｃ的加速度最大6．如图3所示，弹性绳的两端Ａ、Ｂ在外力作用下都做周期为Ｔ的连续振动，在绳子中形成两列横波，若某时刻在绳中Ｃ点是两列波的波谷相遇，则（）
图3
Ａ．Ｃ点的振动周期为ＴＢ．1／4周期后Ｃ点r