百科

机械波的形成和传播

定义

机械振动在介质中的传播形成机械波。

内容

　　机械振动在介质中的传播称为机械波(mechanical wave)。机械波与电磁波既有相似之处又有不同之处，机械波由机械振动产生，电磁波由电磁振荡产生;机械波的传播需要特定的介质，在不同介质中的传播速度也不同，在真空中根本不能传播，而电磁波(例如光波)可以在真空中传播;机械波可以是横波和纵波，但电磁波只能是横波;机械波与电磁波的许多物理性质，如：折射、反射等是一致的，描述它们的物理量也是相同的。常见的机械波有：水波、声波、地震波。

产生条件

①波源;②介质

分类

　　①横波:质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波.横波有凸部(波峰)和凹部(波谷).

　　②纵波:质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波.纵波有密部和疏部.

特点

　　①机械波传播的是振动形式和能量.质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移.

　　②介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同.③离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动.

相关试题

如图是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，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。t = 0时质点1开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5开始运动。下列判断正确的是
[ ]
A．时质点5的运动方向向下
B．时质点8的加速度方向向上
C．时质点12的运动方向向上
D．时质点16开始运动
题型：0103 模拟题难度：| 查看答案
如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=-0.2m和x=1.2m处，两列波的速度均为V=0.4m/s，两列波的振幅均为A=2cm。图示为t=0时刻两列波的图象（传播方向如图所示），此刻平衡位置处于x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置处于x=0.5m处，关于各质点运动情况判断正确的是
[ ]
A．t=1.5s时刻，质点M的位移为-4cm
B．t=1.5s时刻，质点M的位移为4cm
C．t=0.75s时刻，质点P、Q都运动到M点
D．质点P、Q的起振方向都沿y轴正方向
题型：0103 期中题难度：| 查看答案
如图所示，一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点，相距14.0m，b点在a点的右方，一列简谐横波正沿此长绳向右传播。在某时刻，a点的位移达到正极大时，b的位移恰好为零，且向下运动，经过1s后，a点的位移第一次为零，且向下运动，而b点的位移恰第一次达到负极大，则这简谐横波的波速可能等于
[ ]
A．2m/s
B．6m/s
C．10m/s
D．14m/s
题型：0111 期末题难度：| 查看答案
在同一介质中的波的传播方向上，距离一定的P与Q点之间只有一个波谷的四种情况，如图A、B、C、D所示。已知这四列波在同一种介质中均向左传播，则质点P能首先达到波谷的是[ ]
A．B．C．D．
题型：0114 月考题难度：| 查看答案
一兴趣小组的同学们观察到湖面上一点O上下振动，振幅为0.2 m，以O点为圆心形成圆形水波，如图所示，A、B、O三点在一条直线上，OA间距离为4.0 m，OB间距离为2.4 m。某时刻O点处在波峰位置，观察发现2s后此波峰传到A点，此时O点正通过平衡位置向下运动，OA间还有一个波峰。将水波近似为简谐波。则以下说法正确的是
[ ]
A．此水波的传播速度是2 m/s
B．此水波的周期是2 s
C．此水波的波长是4 m
D．当O点处在波峰位置时，B点正通过平衡位置向下运动
题型：同步题难度：| 查看答案
一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻的波形如图所示，已知在t=1.1s时刻，质点P出现第三次波峰，那么质点Q第一次出现波峰的时间是_____________。
题型：同步题难度：| 查看答案
沿x轴连续均匀的介质中，选距离为0.1m的等距离排列的0、1、2……10等11个点，这些点分别以自己的位置为中心，从0点沿x轴正方向，依次滞后0.02s向y轴正方向开始做简谐运动，如图甲所示。从0点开始振动后，第一次出现如图乙所示的图形历时____________s；该简谐波的传播速度是____________m/s。
题型：同步题难度：| 查看答案
如图所示，一根柔软的弹性绳子右端固定，左端自由，A、B、C、D……为绳上等间隔的点，点间间隔为50cm，现用手拉着绳子的端点A使其上下振动，若A点开始向上，经0.1秒第一次达到最大位移，C点恰好开始振动，则：
（1）绳子形成的向右传播的横波速度为多大？
（2）从A开始振动，经多长时间J点第一次向下达到最大位移？
（3）画出当J点第一次向下达到最大位移时的波形图象。
题型：同步题难度：| 查看答案
如图所示，在光滑水平面内的弹簧振子连接一根长软绳，以平衡位置O点为原点，沿绳方向取x轴。振子从O以某一初速度向A端开始运动，振动频率为f＝10Hz，当振子从O点出发后，第四次经过O点时，x＝15cm处的质点只经过一次波峰并恰好向下运动到平衡位置，则下列说法正确的是
[ ]
A．绳上各质点都沿x轴方向运动
B．绳上各质点的振动频率相同
C．绳上产生的波的传播速度为v＝1m/s
D．振子第四次经过O点时，x＝20cm处的质点开始运动
题型：上海期末题难度：| 查看答案
下列关于简谐振动和简谐波的说法正确的是
[ ]
A.弹簧振子的周期与振幅有关
B.横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定
C.在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度
D.单位时间内经过介质中某一点的完整波的个数就是这列简谐波的频率
题型：上海期末题难度：| 查看答案
图甲表示一列简谐横波在t=20s时的波形图，图乙是该列波中的质点P的振动图象，由甲、乙两图中所提供的信息可知这列波的传播速度以及传播方向分别是
[ ]
A．v=25 cm／s，向左传播
B．v=50 cm／s，向左传播
C．v=25 cm／s，向右传播
D．v=50 cm／s，向右传播
题型：河南省期末题难度：| 查看答案
电磁波和机械波相比较[ ]
A．电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质
B．电磁波在任何物质中传播速度都相同，机械波波速大小决定于介质
C．电磁波、机械波都会发生衍射和干涉
D．机械波会发生反射，电磁波不会发生反射
题型：河北省期末题难度：| 查看答案
下列关于简谐振动和简谐波的说法，正确的是
[ ]
A．介质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等
B．介质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等
C．纵波的传播方向一定和介质中质点振动的方向一致
D．横波的波峰与波谷在振动方向上的距离是质点振幅
题型：北京期中题难度：| 查看答案
声波属于机械波。下列有关声波的描述中正确的是[ ]
A．同一列声波在各种介质中的波长是相同的
B．声波的频率越高，它在空气中传播的速度越快
C．声波可以绕过障碍物传播，即它可以发生衍射
D．人能辨别不同乐器同时发生的声音，证明声波不会发生干涉
题型：0114 期末题难度：| 查看答案
关于机械振动和机械波，下面说法正确的是[ ]
A．有机械波一定有机械振动　　　
B．有机械波不一定有机械振动
C．有机械振动一定有机械波　　　
D．有机械振动不一定有机械波
题型：0118 月考题难度：| 查看答案
如图所示为波源开始振动后经过一个周期的波形图，设介质中质点振动的周期为T，下面说法正确的是
[ ]
A．若M为波源，则M点开始振动的方向向下　　
B．若M为波源，则P质点振动了3T/4的时间
C．若N为波源，则P质点振动了3T/4的时间　　
D．若N为波源，则Q质点振动了T/4的时间
题型：0118 月考题难度：| 查看答案
如图所示是一根一端固定的弹性绳，当波源A起振后5.0s形成一列简谐横波沿绳传播的波形图，由图可判断出波源A起振后3.8s时刻的振动方向是
[ ]
A．向左　　
B．向右　　
C．向上　　
D．向下
题型：0118 月考题难度：| 查看答案
如图X=2m处是两种介质的分界线，左侧是甲介质，右侧为乙介质。某波源0开始不断地上下简谐振动形成向X轴正向传播的横波，经过0.5s，其波前沿正好到达M位置。已知该波在乙介质中传播速度是在甲介质中的2倍。问：
（1）波源0起振方向如何？
（2）该波在乙介质中的波长λ_乙=？
（3）在图中画出再经过1s时的波形图？
题型：0114 月考题难度：| 查看答案
如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线和虚线分别表示t₁＝0和t₂＝0.5s（T＞0.5s）时的波形，能正确反映t₃＝7.5s时波形的是图
[ ]
A．B．C．D．
题型：上海高考真题难度：| 查看答案
如图，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，振幅为2cm，波速为2m/s。在波的传播方向上两质点a、b的平衡位置相距0.4m（小于一个波长），当质点a在波峰位置时，质点b在x轴下方与x轴相距1cm的位置。则
[ ]
A．此波的周期可能为0.6s
B．此波的周期可能为1.2s
C．从此时刻起经过0.5s，b点可能在波谷位置
D．从此时刻起经过0.5s，b点可能在波峰位置
题型：上海高考真题难度：| 查看答案
弹性绳沿x轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t＝0时使其开始沿y轴做振幅为8cm的简谐振动，在t＝0.25s时，绳上形成如图所示的波形，则该波的波速为_________cm/s，t＝_________s时，位于x₂＝45cm的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置。
题型：上海高考真题难度：| 查看答案
图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象。从该时刻起
[ ]
A．经过0.35 s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离
B．经过0.25 s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度
C．经过0.15 s时，波沿x轴的正方向传播了3 m
D．经过0.1 s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向　
题型：0114 期中题难度：| 查看答案
一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为。若在x=0处质点的振动图像如图所示，则该波在t=T/2时刻的波形曲线为
[ ]
A．B．C．D．
题型：0111 期中题难度：| 查看答案
一列简谐横波沿x轴正向传播，振幅为2cm，已知在t=0时刻相距3m的两质点a、b的位移都是1cm，但运动方向相反，其中a质点沿y轴负向，如图所示。则
[ ]
A．a、b两质点的平衡位置间的距离为半波长的奇数倍
B．t=0时刻a、b两质点的加速度相同
C．a质点速度最大时，b质点速度为零
D．当b质点位移为+2cm时，a质点位移为负
题型：0111 期中题难度：| 查看答案
一列简谐横波由波源O点沿x轴正方向传播，OA=0.4m，AB=0.6m，经时间4×10^-2s，振动从O点传播到了A点，此时波形如图所示。当这列波进入AB区域时，它的传播速度变为原来的1.5倍，那么：
（1）这列波在OA和AB区域的波长分别是多少？
（2）从图示时刻起，经过多长时间，质点B第三次到达正向最大位移处？
题型：0111 期中题难度：| 查看答案
2011年3月11日，在日本，地震引发海啸，造成了重大的人员伤亡。海啸实际上是一种波浪运动，也可称为地震海浪，下列说法中正确的是
[ ]
A．地震波和海啸都是由机械振动引起的机械波
B．波源停止振动时，海啸和地震波的传播立即停止
C．地震波和海啸都只有纵波
D．地震波和海啸具有能量，随着传播将愈来愈强
题型：0117 同步题难度：| 查看答案
如图，一简谐横波在x轴上传播，轴上a、b两点相距12m。t＝0时a点为波峰，b点为波谷；t＝0.5s时，a点为波谷，b点为波峰。则下列判断中正确的是
[ ]
A．波一定沿x轴正方向传播
B．波长可能是8m
C．周期可能是0.5s
D．波速一定是24m/s
题型：0117 同步题难度：| 查看答案
图1所示为一列简谐横波在t＝20秒时的波形图，图2是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是
[ ]
A．v＝25cm/s，向左传播
B．v＝50cm/s，向左传播
C．v＝25cm/s，向右传播
D．v＝50cm/s，向右传播
题型：0117 同步题难度：| 查看答案
关于机械振动和机械波，下列说法中正确的是[ ]
A．只要有机械振动，就一定会形成机械波
B．在机械波的传播过程中，介质质点将随波向前迁移
C．介质质点的振动方向总是跟波的传播方向垂直
D．机械振动在介质中的传播形成了机械波
题型：0124 期末题难度：| 查看答案
一条弹性绳子呈水平状态，M为绳子中点，两端P、Q同时开始上下振动，振幅分别为A₁、A₂，一小段时间后产生的波形如图所示。对于其后绳上各点的振动情况，以下判断正确的是
[ ]
A．波源Q产生的波将先到达中点M
B．中点M的振动始终是加强的
C．P、Q振动的频率之比为1:2
D．第一次位移为A₁+A₂的质点应该在M点左侧
题型：0111 期中题难度：| 查看答案
一列简谐横波沿x轴负方向传播，图（1）是t=1s时的波形图，图（2）是波中某振动质元位移随时间变化的振动图线（两图用同一时间起点），则图（2）可能是图（1）中哪个质元的振动图线
[ ]
A．x=1m处的质元
B．x=2m处的质元
C．x=3m处的质元
D．x=4m处的质元
题型：0113 期中题难度：| 查看答案
如图所示，一列横波沿x轴传播，t₀时刻波的图象如图中实线所示；经△t =0.2s，波的图象如图中虚线所示。已知其波长为2m，则下述说法中正确的是
[ ]
A．若波向右传播，则波的周期可能小于2s
B．若波向左传播，则波的周期可能大于0.2s
C．若波向右传播，则波的波速可能等于9m／s
D．若波速是19m／s，则波向左传播
题型：江西省月考题难度：| 查看答案
一列横波在x轴上传播，在某时刻波形图如图所示，已知此时质点E的运动方向向下，则
[ ]
A．此波沿x轴正方向传播
B．质点C此时向下运动
C．质点A将比质点B先回到平衡位置
D．质点D的振幅为零
题型：上海模拟题难度：| 查看答案
如图所示，O是波源，a、b、c、d是波传播方向上各质点的平衡位置，且Oa=ab=bc=cd=3 m，开始各质点均静止在平衡位置，t=0时刻波源O开始向上做简谐运动，振幅是0.1 m，波沿Ox方向传播，波长是8 m，当O点振动了一段时间、经过的路程是0.5 m时，有关各质点运动运动情况的描述正确的是
[ ]
A．a 质点的速度方向向上
B．b质点的加速度为零
C．c质点达到最大位移处
D．d质点的速度为零但加速度不为零
题型：上海模拟题难度：| 查看答案
如图所示，A、B和O位于同一条直线上，波源O产生的横波沿该直线向左、右两侧传播，波速均为v。当波源起振后经过时间△t₁，A点起振，又经过时间△t₂，B点起振，此后A、B两点的振动方向始终相反。下列说法中正确的是
[ ]
A．O点两侧波的频率一定相等
B．A、B两点到O点的距离之差一定为半波长的奇数倍
C．这列横波的波长为（n=0，1，2，……）
D．这列横波的波长为（n=0，1，2，……）
题型：上海模拟题难度：| 查看答案
下列的成语、俗语在一定程度上反映了人类对自然界的认识，其中从物理学的角度分析正确的是 [ ]
A．“一叶障目”说明光能发生衍射现象
B． “破镜难圆”说明分子间存在斥力
C．“酒香四溢”说明分子在不停地运动
D．“随波逐流”说明在波的传播过程中质点将沿波速方向随波迁移
题型：上海模拟题难度：| 查看答案
如图所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，振幅为2cm，已知在t＝0时刻相距30m的两个质点a、b的位移都是1cm，但运动方向相反，如图所示，其中a质点运动沿y轴负向；当t＝2s时，b质点第一次回到y＝1cm处，则
[ ]
A．t＝0时刻，a、b两个质点的加速度相同
B．a、b两个质点平衡位置间的距离为半波长的奇数倍
C．此波的周期小于8s
D．此波的波速可能为15m/s
题型：上海模拟题难度：| 查看答案
如图所示为一列沿长绳传播的横波，当手振动的频率增加时，它的
[ ]
A．速度不变，波长减小
B．速度不变，波长增大
C．速度减小，波长变大
D．速度增大，波长不变
题型：上海模拟题难度：| 查看答案
在机械波的传播过程中，媒质的质点并没有沿波的传播方向发生迁移，波向外传播的是____________；在单位体积中所包含的波的能量被称为波的能量密度，记为w，其单位为J/m³，而波的强度定义为单位时间沿着传播方向通过单位面积的波的能量，记为I。若波的传播速度为v，则I＝____________。
题型：上海模拟题难度：| 查看答案
一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t=0时刻波刚好传播到x=6m处的质点A，如图所示，已知波的传播速度为48m/s。请回答下列问题：
（1）从图示时刻起再经过____________s，质点B第一次处于波峰；
（2）写出从图示时刻起质点A的振动方程为____________cm。
题型：0110 模拟题难度：| 查看答案
如图所示为一列简谐横波在t时刻的波形图，箭头方向表示波的传播方向，该列波的波速大小为v，波长λ=4L。a、b、c、d是介质中4个质量相等的振动质元。由此可知
[ ]
A．在t时刻，4个质元中动能最小的为c
B．在时刻，4个质元中动能最大的为d
C．从t时刻算起，质元a将比b先到达其平衡位置
D．从t时刻起到时刻止，4个质元通过的路程都是L
题型：湖北省模拟题难度：| 查看答案
某质点在坐标原点O处做简谐运动，其振幅为5.0 cm，振动周期为0.40 s，振动在介质中沿x轴正向传播，传播速度为1.0 m/s。若质点在平衡位置O向上振动0.20 s后立即停止振动，则停止振动后又经过0.20 s后的时刻的波形可能是图中的 [ ]
A.B.C.D.
题型：北京期末题难度：| 查看答案
如图所示，甲乙两船相距40 m，一列水波在水面上从左向右传播，当某时刻甲船位于波峰时乙船恰位于波谷，且峰、谷间的高度差为0.4m。若波速为4 m/s，通过计算回答；
（1）9s后甲处于上升还是下降状态？
（2）9s内甲上下运动了多少路程？
题型：海南省模拟题难度：| 查看答案
一列波长大于1m的横波沿着x轴正方向传播，处在x₁=1m和x₂=2m的两质点A、B的振动图象如图所示。由此可知
[ ]
A波长为4/3m
B.波速为1m/s
C.3s末A、B两质点的位移相同
D.1s末A点的速度大于B点的速度
题型：上海模拟题难度：| 查看答案
一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x=0与x=2m的两质点振动图线分别如图中实线与虚线所示，由此可得出
[ ]
A.该波的波长可能是4m
B.该波的周期是5s
C.波的传播速度可能是2m/s
D.在t=2s时刻，x=2m处的质点正向上运动
题型：黑龙江省模拟题难度：| 查看答案
一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻的波形如图所示，波刚好传到x=3 m处，此后x=1 m处的质点比x= -1m处的质点_______________（选填“先”“后” 或“同时”）到达波峰位置；若该波的波速为10 m/s，经过△t时间，在x轴上-3～3m区间内的波形与t=0时刻的正好相同，则△t=_______________．
题型：江苏模拟题难度：| 查看答案
一列横波沿直线传播，某时刻的波形如图所示，质点A距坐标原点0.2m，此时A点向y轴正方向移动，再经0.1s第一次达最大位移。由此可知
[ ]
A．这列波频率是10Hz
B．这列波向左传播
C．这列波波长为0.8m
D．这列波的波速为2m/s
题型：0121 期末题难度：| 查看答案
已知一列简谐横波在t=0时刻的波动图像如图所示，再经过1.1s时，x=1m处的P质点第3次出现波峰。求：
（1）波速v=？
（2）由图示时刻起，Q点再经过多长时间第二次出现波峰？
题型：0116 月考题难度：| 查看答案
关于振动和波的关系，下列说法中正确的是[ ]
A、如果波源停止振动，在介质中传播的波动也立即停止
B、物体做机械振动，一定产生机械波
C、波的速度即波源的振动速度
D、波在介质中的传播频率与介质性质无关，仅由波源的振动频率决定
题型：0111 期中题难度：| 查看答案
一列沿x轴传播的简谐波某时刻的波形图线如图中甲所示，若从此时刻开始计时，则
[ ]
A．若该波沿x轴正方向传播，则图乙可能是a质点的振动图线
B．若该波沿x轴正方向传播，则图乙可能是c质点的振动图线
C．若该波沿x轴负方向传播，则图乙可能是b质点的振动图线
D．若该波沿x轴负方向传播，则图乙可能是d质点的振动图线
题型：0113 期中题难度：| 查看答案

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