高二物理寒假精品课(人教版2019)第11天机械波(原卷版+解析)

这是一份高二物理寒假精品课(人教版2019)第11天机械波(原卷版+解析)，共20页。试卷主要包含了5 s时质点P的速度最大等内容，欢迎下载使用。

1.知道机械波的产生条件，理解机械波的形成过程.
2.知道波的图像和振动图像的区别与联系.
3.知道波的衍射现象和波发生明显衍射的条件．
4.理解波的叠加原理，会根据波的叠加原理判断振动加强点和振动减弱点.
5. 知道什么是多普勒效应，理解多普勒效应的形成原因.
1. (多选)如图所示为一列简谐波在某一时刻的波形图，此时刻质点F的振动方向如图所示．则( )
A．该波向右传播
B．质点B和D的运动方向相同
C．质点C比质点B先回到平衡位置
D．此时质点F和H的加速度相同
2. (多选)取向上为质点振动的正方向，得到如图所示的两个图像，则图像上A、B两点的运动方向是( )
A．A点向下 B．A点向上
C．B点向下 D．B点向上
一、机械波的形成
1．机械波的形成
eq \(―――→,\s\up7(质点间的),\s\d5(相互作用))eq \x(\a\vs4\al\c1(前一质,点带动,后一质,点))―→eq \x(\a\vs4\al\c1(以振动,的形式,向外传,播 ))―→eq \x(\a\vs4\al\c1(机,械,波))
2．波的特点
(1)机械波的传播离不开介质，没有介质就无法形成机械波．
(2)介质中各质点都在做受迫振动，所以各质点振动的周期(频率)均与波源的振动周期(频率)相同．
(3)离波源越远，质点振动越滞后，但每一个质点的起振方向与波源起振方向相同．
(4)机械波向前传播的是振动这种运动形式，各质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移．
3．振动和波动的联系
(1)振动是波动的原因，波动是振动的结果；有波动必然有振动，有振动不一定有波动．
(2)波动中各质点振动的性质、频率和振幅均与波源相同．
二、质点振动方向与波传播方向的关系
1．带动法：后面质点依次重复前面质点的振动．
2．微平移法：如图所示，实线为t时刻的波形图，作出微小时间Δteq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(Δt＜\f(T,4)))后的波形如虚线所示，由图可见t时刻的质点P1(P2)经Δt后运动到P1′(P2′)处，这样就可以判断质点的运动方向了．
3．同侧法：在波的图像上的某一点，沿y轴方向画出一个箭头表示质点运动方向，并在同一点沿x轴方向画一个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧(如图所示)．
4.上下坡法：沿波的传播方向看，“上坡”的点向下运动，“下坡”的点向上运动，简称“上坡下，下坡上”(如图所示)．
三、波长、频率和波速
1．波长的三种确定方法
(1)定义法：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离等于一个波长．
注意 两个关键词：“振动相位总是相同”、“两个相邻质点”．“振动相位总是相同”的两质点，在波的图像上振动位移总是相同，振动速度总是相同．
(2)图像法
①在波的图像上，无论从什么位置开始，一个完整的正弦曲线对应的水平距离为一个波长．
②在波的图像上，振动位移总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长．
(3)公式法：根据公式λ＝vT来确定．
2．波长、频率和波速的关系
(1)在一个周期内，振动在介质中传播的距离等于一个波长．波速与波长、周期、频率的关系为v＝eq \f(λ,T)＝λf.
(2)波的周期和频率由波源决定，与v、λ无关，当波从一种介质进入另一种介质时，周期和频率不发生改变．
(3)波速由介质本身的性质决定，在同一种均匀介质中波速不变．
(4)由λ＝eq \f(v,f)可知，波长由波速和频率共同决定．
四、波的反射和折射
1．波的反射遵从反射规律，即入射线、反射线及法线位于同一平面内，入射线、反射线分别位于法线的两侧，反射角等于入射角．
2．波的反射和折射中各物理量的变化
(1)波的频率是由振源决定的，介质中各个质点的振动都是受迫振动，因此不论是反射还是折射，波的频率是不改变的．
(2)波速是由介质决定的，波反射时是在同一均匀介质中传播，因此波速不变，波折射时是在不同介质中传播，因此波速改变．
(3)波长是由频率和波速共同决定的，即在波的反射中，由于波的频率和波速均不变，根据公式λ＝eq \f(v,f)可知波长不改变；在波的折射中，当进入新的介质中波速增大时，由λ＝eq \f(v,f)可知波长变长，反之变短．
五、波的衍射
1．衍射是波特有的现象，一切波都可以发生衍射．衍射只有“明显”与“不明显”之分，障碍物或小孔的尺寸跟波长差不多，或比波长小，是产生明显衍射的条件．
2．声波波长较长，一般为1.7 cm～17 m.
3．波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况．
六、波的干涉
1．发生干涉的条件：(1)两列波的频率相同；(2)相位差恒定．
2．产生稳定干涉图样的两列波的振幅越接近，干涉图样越明显．
3．干涉图样及其特点
(1)干涉图样：如图所示．
(2)特点
①加强区始终加强，减弱区始终减弱(加强区与减弱区不随时间变化)．
②加强区和减弱区的位置固定不变，加强区与减弱区互相间隔．
(3)振动加强点和减弱点的理解
①加强点：振幅最大，为两列波的振幅之和，即A＝A1＋A2
②减弱点：振幅最小，为两列波的振幅之差，即A＝|A1－A2|
③每个质点都在各自的平衡位置附近做简谐运动，质点的位移都随时间变化，如加强点的位移也可以为零，某时刻减弱点的位移也可以大于加强点的位移，若两列波的振幅相等，则减弱点的合振幅为零，并不振动．
七、多普勒效应
1．相对位置变化与频率的关系
2.成因归纳
(1)根据以上分析可以知道，发生多普勒效应时，一定是由于波源与观察者之间发生了相对运动，且两者间距发生变化．
(2)发生多普勒效应时，波源的频率保持不变，只是观察者接收到的频率发生了变化．
一、振动图像和波的图像的比较
例题1. 如图甲所示为一列简谐横波在t＝0时的波的图像，图乙所示为该波中平衡位置位于x＝4 m处的质点P的振动图像．下列说法正确的是( )
A．此波的波速为2 m/s
B．此波沿x轴正方向传播
C．t＝0.5 s时质点P的速度最大
D．t＝1.0 s时质点P的加速度最大
解题归纳：1．某一时刻简谐波中各个质点的位移可能不同，但各个质点的振幅是相同的．
2．简谐波中的所有质点都做简谐运动，它们的周期均相同．
二、质点振动方向与波传播方向的关系
例题2. (多选)取一条较长的软绳，用手握住一端(O点)连续上下抖动，在绳上形成一列简谐横波．已知O点完成一次全振动所用的时间为T，某一时刻的波形如图所示，绳上a、b两点均处于平衡位置，下列说法正确的是( )
A．此时a、b两点振动方向相同
B．此时a、b两点的振动方向相反
C．再经eq \f(T,4)，b质点将运动到波峰位置
D．再经eq \f(T,2)，a质点将运动到b质点位置
解题归纳：振动图像和波的图像的比较
（建议用时：30分钟）
一、单选题
1．一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点，下列说法正确的是( )
A．质点B向右运动
B．质点D和质点F的速度方向相同
C．质点A和质点C的速度方向相同
D．从此时算起，质点B比质点C先回到平衡位置
2．一列简谐横波沿x轴正方向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置．某时刻的波形如图甲所示，此后，若经过eq \f(3,4)周期开始计时，则图乙描述的可能是( )
A．a处质点的振动图像
B．b处质点的振动图像
C．c处质点的振动图像
D．d处质点的振动图像
3．如图所示，实线和虚线分别表示振幅和频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷，此时M点是波峰与波峰的相遇点．设两列波的振幅均为A，则( )
A．再过四分之一周期，Q点为振动减弱点
B．图中位于P、N两处的质点一直处于平衡位置
C．M点为振动加强点，位移始终为2A
D．从此刻起，经过半个周期，M点的位移为零
4．关于多普勒效应，下列说法正确的是( )
A．发生多普勒效应时，波源的频率变化了
B．发生多普勒效应时，观察者接收到的频率发生了变化
C．当观察者和波源速度相同时，会发生多普勒效应
D．只有声波才能发生多普勒效应
二、多选题
5．(多选)如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某个时刻的波形图，由图像可知( )
A．质点b此时位移为零
B．质点b此时向－y方向运动
C．质点d的振幅是2 cm
D．质点a再经过eq \f(T,2)通过的路程是4 cm，偏离平衡位置的位移大小是4 cm
6． (多选)一列沿x轴以5 m/s的速度传播的简谐横波，t＝0时刻的波形如图所示，P、Q两质点的横坐标分别为3.5 m、2.5 m．已知t＝0时质点Q的运动方向沿y轴正方向，则下列说法正确的是( )
A．波的传播方向沿x轴负方向
B．质点P振动的周期为0.8 s
C．0～3.4 s时间内质点Q的路程为17 cm
D．从t＝0时刻起，质点P比质点Q先回到平衡位置
三、解答题
7．一列沿x轴传播的简谐横波，t＝0时刻的波形图如图甲所示，图乙表示平衡位置为x＝1.0 m的质点P的振动图像．求：
(1)波的波长λ和振幅A；
(2)请判断这列波的传播方向，并计算该简谐横波传播速度v的大小；
(3)0～0.7 s内质点Q运动的路程s.
8．一列简谐波的波源在图中的坐标原点处，经过0.4 s，振动从原点向右传播20 cm，此时波的图像如图，质点P离原点的距离为80 cm.则：
(1)判断质点P起振时的速度方向；
(2)该波从原点向右传播时开始计时，经过多长时间质点P第一次到达波峰？
(3)由图示时刻开始计时，至质点P第一次到达波峰，求这段时间内波源在振动过程中通过的路程．
相对位置
图示
结论
波源S和观察者A相对静止，如图所示
f观察者＝f波源
音调不变
波源S不动，观察者A运动，由A→B或A→C，如图所示
若靠近波源，由A→B，则f观察者>f波源，音调变高；若远离波源，由A→C，则f观察者观察者A不动，波源S运动，由S→S′，如图所示
f观察者>f波源
音调变高
比较项目
振动图像
波的图像
不同点
物理意义
表示某一质点在各时刻的位移
表示某时刻各质点的位移
研究对象
一个振动质点
沿波传播方向的所有质点
研究内容
一个质点位移随时间变化的规律
某时刻所有质点的空间分布规律
图像
图像随时间变化情况
随时间延伸，原有部分图形不变
整个波形沿波的传播方向平移，不同时刻波形不同
比喻
单人舞的录像
抓拍的集体舞照片
相同点
图像形状
正弦曲线
可获得的
信息
质点振动的振幅、位移、加速度的方向
第11天 机械波 （复习篇）
1.知道机械波的产生条件，理解机械波的形成过程.
2.知道波的图像和振动图像的区别与联系.
3.知道波的衍射现象和波发生明显衍射的条件．
4.理解波的叠加原理，会根据波的叠加原理判断振动加强点和振动减弱点.
5. 知道什么是多普勒效应，理解多普勒效应的形成原因.
1. (多选)如图所示为一列简谐波在某一时刻的波形图，此时刻质点F的振动方向如图所示．则( )
A．该波向右传播
B．质点B和D的运动方向相同
C．质点C比质点B先回到平衡位置
D．此时质点F和H的加速度相同
答案 CD
解析 由“同侧法”可知，质点F的运动方向向下，则波向左传播，同理，质点D的运动方向也向下，而质点A、B、H的运动方向向上，质点F、H相对各自平衡位置的位移相同，则两质点的加速度相同，因质点C直接从最大位移处回到平衡位置，即tC＝eq \f(T,4)，而质点B要先运动到最大位移处，再回到平衡位置，故tB＞eq \f(T,4)＝tC，故C、D正确．
2. (多选)取向上为质点振动的正方向，得到如图所示的两个图像，则图像上A、B两点的运动方向是( )
A．A点向下 B．A点向上
C．B点向下 D．B点向上
答案 AC
解析 题图甲是波的图像，由于波沿x轴负方向传播，所以题图甲中A点处质点的振动方向向下，A正确，B错误；题图乙是振动图像，在题图乙中B点所对应的时刻质点正向下运动，C正确，D错误．
一、机械波的形成
1．机械波的形成
eq \(―――→,\s\up7(质点间的),\s\d5(相互作用))eq \x(\a\vs4\al\c1(前一质,点带动,后一质,点))―→eq \x(\a\vs4\al\c1(以振动,的形式,向外传,播 ))―→eq \x(\a\vs4\al\c1(机,械,波))
2．波的特点
(1)机械波的传播离不开介质，没有介质就无法形成机械波．
(2)介质中各质点都在做受迫振动，所以各质点振动的周期(频率)均与波源的振动周期(频率)相同．
(3)离波源越远，质点振动越滞后，但每一个质点的起振方向与波源起振方向相同．
(4)机械波向前传播的是振动这种运动形式，各质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移．
3．振动和波动的联系
(1)振动是波动的原因，波动是振动的结果；有波动必然有振动，有振动不一定有波动．
(2)波动中各质点振动的性质、频率和振幅均与波源相同．
二、质点振动方向与波传播方向的关系
1．带动法：后面质点依次重复前面质点的振动．
2．微平移法：如图所示，实线为t时刻的波形图，作出微小时间Δteq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(Δt＜\f(T,4)))后的波形如虚线所示，由图可见t时刻的质点P1(P2)经Δt后运动到P1′(P2′)处，这样就可以判断质点的运动方向了．
3．同侧法：在波的图像上的某一点，沿y轴方向画出一个箭头表示质点运动方向，并在同一点沿x轴方向画一个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧(如图所示)．
4.上下坡法：沿波的传播方向看，“上坡”的点向下运动，“下坡”的点向上运动，简称“上坡下，下坡上”(如图所示)．
三、波长、频率和波速
1．波长的三种确定方法
(1)定义法：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离等于一个波长．
注意 两个关键词：“振动相位总是相同”、“两个相邻质点”．“振动相位总是相同”的两质点，在波的图像上振动位移总是相同，振动速度总是相同．
(2)图像法
①在波的图像上，无论从什么位置开始，一个完整的正弦曲线对应的水平距离为一个波长．
②在波的图像上，振动位移总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长．
(3)公式法：根据公式λ＝vT来确定．
2．波长、频率和波速的关系
(1)在一个周期内，振动在介质中传播的距离等于一个波长．波速与波长、周期、频率的关系为v＝eq \f(λ,T)＝λf.
(2)波的周期和频率由波源决定，与v、λ无关，当波从一种介质进入另一种介质时，周期和频率不发生改变．
(3)波速由介质本身的性质决定，在同一种均匀介质中波速不变．
(4)由λ＝eq \f(v,f)可知，波长由波速和频率共同决定．
四、波的反射和折射
1．波的反射遵从反射规律，即入射线、反射线及法线位于同一平面内，入射线、反射线分别位于法线的两侧，反射角等于入射角．
2．波的反射和折射中各物理量的变化
(1)波的频率是由振源决定的，介质中各个质点的振动都是受迫振动，因此不论是反射还是折射，波的频率是不改变的．
(2)波速是由介质决定的，波反射时是在同一均匀介质中传播，因此波速不变，波折射时是在不同介质中传播，因此波速改变．
(3)波长是由频率和波速共同决定的，即在波的反射中，由于波的频率和波速均不变，根据公式λ＝eq \f(v,f)可知波长不改变；在波的折射中，当进入新的介质中波速增大时，由λ＝eq \f(v,f)可知波长变长，反之变短．
五、波的衍射
1．衍射是波特有的现象，一切波都可以发生衍射．衍射只有“明显”与“不明显”之分，障碍物或小孔的尺寸跟波长差不多，或比波长小，是产生明显衍射的条件．
2．声波波长较长，一般为1.7 cm～17 m.
3．波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况．
六、波的干涉
1．发生干涉的条件：(1)两列波的频率相同；(2)相位差恒定．
2．产生稳定干涉图样的两列波的振幅越接近，干涉图样越明显．
3．干涉图样及其特点
(1)干涉图样：如图所示．
(2)特点
①加强区始终加强，减弱区始终减弱(加强区与减弱区不随时间变化)．
②加强区和减弱区的位置固定不变，加强区与减弱区互相间隔．
(3)振动加强点和减弱点的理解
①加强点：振幅最大，为两列波的振幅之和，即A＝A1＋A2
②减弱点：振幅最小，为两列波的振幅之差，即A＝|A1－A2|
③每个质点都在各自的平衡位置附近做简谐运动，质点的位移都随时间变化，如加强点的位移也可以为零，某时刻减弱点的位移也可以大于加强点的位移，若两列波的振幅相等，则减弱点的合振幅为零，并不振动．
七、多普勒效应
1．相对位置变化与频率的关系
2.成因归纳
(1)根据以上分析可以知道，发生多普勒效应时，一定是由于波源与观察者之间发生了相对运动，且两者间距发生变化．
(2)发生多普勒效应时，波源的频率保持不变，只是观察者接收到的频率发生了变化．
一、振动图像和波的图像的比较
例题1. 如图甲所示为一列简谐横波在t＝0时的波的图像，图乙所示为该波中平衡位置位于x＝4 m处的质点P的振动图像．下列说法正确的是( )
A．此波的波速为2 m/s
B．此波沿x轴正方向传播
C．t＝0.5 s时质点P的速度最大
D．t＝1.0 s时质点P的加速度最大
答案 C
解析 由题图可知，周期T＝1.0 s，波长λ＝4 m，则波速v＝eq \f(λ,T)＝eq \f(4,1.0) m/s＝4 m/s，选项A错误；平衡位置位于x＝4 m处的质点P在t＝0时刻向下振动，根据“上下坡法”知，波沿x轴负方向传播，选项B错误；t＝0.5 s时，质点P运动到平衡位置且向上振动，速度最大，选项C正确；t＝1.0 s时质点P运动到平衡位置且向下振动，加速度为零，选项D错误．
解题归纳：1．某一时刻简谐波中各个质点的位移可能不同，但各个质点的振幅是相同的．
2．简谐波中的所有质点都做简谐运动，它们的周期均相同．
二、质点振动方向与波传播方向的关系
例题2. (多选)取一条较长的软绳，用手握住一端(O点)连续上下抖动，在绳上形成一列简谐横波．已知O点完成一次全振动所用的时间为T，某一时刻的波形如图所示，绳上a、b两点均处于平衡位置，下列说法正确的是( )
A．此时a、b两点振动方向相同
B．此时a、b两点的振动方向相反
C．再经eq \f(T,4)，b质点将运动到波峰位置
D．再经eq \f(T,2)，a质点将运动到b质点位置
答案 BC
解析 根据波的传播规律，利用“同侧法”可知，a点在向下运动，b点在向上运动，A错误，B正确；b点在平衡位置且向上运动，再经eq \f(T,4)将运动到波峰位置，C正确；质点只在平衡位置附近振动，不会随波迁移，D错误．
解题归纳：振动图像和波的图像的比较
（建议用时：30分钟）
一、单选题
1．一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点，下列说法正确的是( )
A．质点B向右运动
B．质点D和质点F的速度方向相同
C．质点A和质点C的速度方向相同
D．从此时算起，质点B比质点C先回到平衡位置
答案 D
解析 波传播时，离波源远的质点的振动落后于离波源近的质点的振动，并跟随着离波源近的质点振动，由此可知，A向下运动，B、C、D向上运动，E、F向下运动，故质点A和质点C的速度方向相反，质点D和质点F的速度方向相反，选项A、B、C错误；由于此时B和C都向上运动，所以B比C先到达最大位移处，并先回到平衡位置，选项D正确．
2．一列简谐横波沿x轴正方向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置．某时刻的波形如图甲所示，此后，若经过eq \f(3,4)周期开始计时，则图乙描述的可能是( )
A．a处质点的振动图像
B．b处质点的振动图像
C．c处质点的振动图像
D．d处质点的振动图像
答案 B
解析 因横波沿x轴正方向传播，经eq \f(3,4)周期振动到平衡位置的质点为平衡位置在b、d处的质点，该时刻平衡位置在b处的质点的振动方向沿y轴负方向，平衡位置在d处的质点的振动方向沿y轴正方向，故题图乙可能为平衡位置在b处的质点的振动图像，故选B.
3．如图所示，实线和虚线分别表示振幅和频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷，此时M点是波峰与波峰的相遇点．设两列波的振幅均为A，则( )
A．再过四分之一周期，Q点为振动减弱点
B．图中位于P、N两处的质点一直处于平衡位置
C．M点为振动加强点，位移始终为2A
D．从此刻起，经过半个周期，M点的位移为零
答案 B
解析 由题图知Q点是波谷和波谷相遇点，为振动加强点，A错误．P、N两点是波谷和波峰相遇点，位移始终为零，不振动，B正确．由题图可知M点为波峰与波峰相遇点，是振动加强点，但位移随时间变化，并不是始终为2A，半个周期后M点处于波谷，位移为－2A，C、D错误．
4．关于多普勒效应，下列说法正确的是( )
A．发生多普勒效应时，波源的频率变化了
B．发生多普勒效应时，观察者接收到的频率发生了变化
C．当观察者和波源速度相同时，会发生多普勒效应
D．只有声波才能发生多普勒效应
答案 B
解析 当波源与观察者之间有相对运动且两者间距发生变化时会发生多普勒效应，而观察者与波源速度相同时，两者不发生相对运动，不会产生多普勒效应，选项C错误；发生多普勒效应时，观察者接收到的频率发生了变化，而波源的频率并没有改变，故选项A错误，B正确；多普勒效应不仅适用于声波，也适用于其他类型的波，如光波或电磁波，选项D错误．
二、多选题
5．(多选)如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某个时刻的波形图，由图像可知( )
A．质点b此时位移为零
B．质点b此时向－y方向运动
C．质点d的振幅是2 cm
D．质点a再经过eq \f(T,2)通过的路程是4 cm，偏离平衡位置的位移大小是4 cm
答案 AC
解析 由题图波形图知，质点b在平衡位置，所以此时其位移为零，选项A正确；因波沿x轴正方向传播，波源在左侧，由“带动法”可知质点b此时向＋y方向运动，选项B错误；简谐波在传播过程中，介质中各质点的振幅相同，所以质点d的振幅是2 cm，选项C正确；再经过eq \f(T,2)的时间，质点a将运动到负的最大位移处，通过的路程是4 cm，偏离平衡位置的位移大小是2 cm，选项D错误．
6． (多选)一列沿x轴以5 m/s的速度传播的简谐横波，t＝0时刻的波形如图所示，P、Q两质点的横坐标分别为3.5 m、2.5 m．已知t＝0时质点Q的运动方向沿y轴正方向，则下列说法正确的是( )
A．波的传播方向沿x轴负方向
B．质点P振动的周期为0.8 s
C．0～3.4 s时间内质点Q的路程为17 cm
D．从t＝0时刻起，质点P比质点Q先回到平衡位置
答案 ABD
解析 t＝0时，质点Q的运动方向沿y轴正方向，由“同侧法”可知波沿x轴负方向传播，故A正确；由题图可知波长λ＝4 m，由v＝eq \f(λ,T)得T＝eq \f(λ,v)＝eq \f(4,5) s＝0.8 s，故B正确；经过时间t＝3.4 s＝4eq \f(1,4)T，质点Q运动的路程s<4×4A＋A＝17 cm，故C错误；在题图所示状态质点Q向上运动，质点P向下运动，故质点P比质点Q先回到平衡位置，故D正确．
三、解答题
7．一列沿x轴传播的简谐横波，t＝0时刻的波形图如图甲所示，图乙表示平衡位置为x＝1.0 m的质点P的振动图像．求：
(1)波的波长λ和振幅A；
(2)请判断这列波的传播方向，并计算该简谐横波传播速度v的大小；
(3)0～0.7 s内质点Q运动的路程s.
答案 (1)2.0 m 10 cm (2)沿x轴正方向 5 m/s (3)0.7 m
解析 (1)由题图甲知，波的波长λ＝2.0 m，振幅A＝10 cm.
(2)由v＝eq \f(λ,T)，又T＝0.4 s，
所以v＝5 m/s，
由题图乙知，质点P在t＝0时刻正向上运动，由“同侧法”知波的传播方向为沿x轴正方向．
(3)由于周期T＝0.4 s,0.7 s＝1eq \f(3,4)T，
t＝0时刻，质点Q处于平衡位置，
故质点Q运动的路程s＝(1＋eq \f(3,4))×4A＝0.7 m.
8．一列简谐波的波源在图中的坐标原点处，经过0.4 s，振动从原点向右传播20 cm，此时波的图像如图，质点P离原点的距离为80 cm.则：
(1)判断质点P起振时的速度方向；
(2)该波从原点向右传播时开始计时，经过多长时间质点P第一次到达波峰？
(3)由图示时刻开始计时，至质点P第一次到达波峰，求这段时间内波源在振动过程中通过的路程．
答案 (1)沿y轴负方向 (2)1.9 s (3)60 cm
解析 (1)振动从原点向右传播，由题图可知，x＝20 cm处质点的起振方向沿y轴负方向，则质点P起振时的速度方向沿y轴负方向．
(2)由题意可知，经过0.4 s，振动从原点向右传播20 cm，得波速v＝eq \f(x,t)＝50 cm/s.由题图可知，此时x＝5 cm处的质点第一次达到波峰，x＝5 cm处质点的振动状态传到P点时波传播的距离x′＝75 cm，则质点P第一次到达波峰所需的时间t′＝eq \f(x′,v)＋0.4 s＝1.9 s.
(3)由题图所示时刻开始计时，至质点P第一次到达波峰，这段时间内波形平移了75 cm，则所需时间t2＝1.5 s，则1.5 s＝(3＋eq \f(3,4))T，波源通过的路程为(3＋eq \f(3,4))×4A＝60 cm.
相对位置
图示
结论
波源S和观察者A相对静止，如图所示
f观察者＝f波源
音调不变
波源S不动，观察者A运动，由A→B或A→C，如图所示
若靠近波源，由A→B，则f观察者>f波源，音调变高；若远离波源，由A→C，则f观察者观察者A不动，波源S运动，由S→S′，如图所示
f观察者>f波源
音调变高
比较项目
振动图像
波的图像
不同点
物理意义
表示某一质点在各时刻的位移
表示某时刻各质点的位移
研究对象
一个振动质点
沿波传播方向的所有质点
研究内容
一个质点位移随时间变化的规律
某时刻所有质点的空间分布规律
图像
图像随时间变化情况
随时间延伸，原有部分图形不变
整个波形沿波的传播方向平移，不同时刻波形不同
比喻
单人舞的录像
抓拍的集体舞照片
相同点
图像形状
正弦曲线
可获得的
信息
质点振动的振幅、位移、加速度的方向