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8    高中物理小题狂做·选择性必修第一册·RJ




         四、 单摆周期公式的理解和应用                                   答案 C

          例4  如图所示, 将密度为 ( 小于水的密度                ρ 水 ) 的小                            L
                                  ρ
                                                           点拨 根据周期公式 T=2π               求周期T , 关键是确定
         球用长为L 的细线拴住并固定在装满水的容器底部, 忽                                                  g
                                                           等效重力加速度.
         略阻力, 将小球与竖直方向拉开一小角度, 小球做简谐运
                                                                                             L
                         ,
         动, 重力加速度取 g 小球简谐运动的周期可能为 (    )                   探索过程 由单摆的周期公式 T=2π                   可知, 周期只
                                                                                             g
                                                           和摆长和重力加速度有关, 在这个系统中, 重力加速度
                                                                   ,
                                                           不再是 g 我们假设为 g ' , 则 G=m g '= ρ V g ' , 又 G=
                                                                                        ρ    L
                                                                 ) ,
                                                           ( 水- ρ V g 联立解得 T=2π             ·   , C正确.
                                                           ρ
                                                                                      ρ 水- ρ g
                                                           解后反思 当摆球受到除重力、 绳子的拉力以外的其他
                                                           恒力时, 可将重力和恒力的合力作为等效重力, 该合力
                L                       g
         A.2π                  B.2π                        除以小球质量即为等效重力加速度.
                g                       L
                  ρ
                       L                ρ 水- ρ g
         C.2π        ·         D.2π           ·
               ρ 水- ρ g                   ρ    L
                                                                                                                           
                                    期末压轴题4 机械波的产生和传播
         一、 波的传播特点与波速公式的应用                                 C错误. 因为 M 、 N 两点到波源的距离都为其各自波长

          例1   ( 多选) 如图所示, 两种不同材料的弹性细绳在                        1
                                                           的1    , 又两者振动周期相同, 起振方向相同, 所以两者
                                                               4
         O 处连接, M 、 O 和 N 是该绳上的三个点, O 、 M 间距离
                                                           振动步调相同, 即当 M 点处于波峰时, N 点也一定处于

         为7.0m , O 、 N 间距离为5.0m.O 点上下振动, 则形成

                                                           波峰, D 正确.
         以O 点为波源向左和向右传播的简谐横波Ⅰ和Ⅱ , 其中
                                                           解后反思 机械波的传播特点

         波Ⅱ的波速为1.0m / s.t=0 时刻 O 点处在波谷位置,
                                                           ( 1 )波传到任意一点, 该点的起振方向都和波源的起振

         观察发现5s后此波谷传到 M 点, 此时O 点正通过平衡
                                                           方向相同.
         位置向上运动, O 、 M 间还有一个波谷, 则                  (    )  ( 2 )介质中每个质点都做受迫振动, 因此, 任一质点的振

                                                           动频率和周期都和波源的振动频率和周期相同.

                                                           ( 3 )波从一种介质进入另一种介质, 由于介质不同, 波长
                                                           和波速可以改变, 但频率和周期都不会改变.

         A. 波Ⅰ的波长为4m

                                                           ( 4 )波源经过一个周期 T 完成一次全振动, 波恰好向前

         B.N 点的振动周期为4s
                                                                                      λ


         C.t=3s时, N 点恰好处于波谷                                                                                                                                                      传播一个波长的距离, 所以v=  =λ f.
                                                                                      T
         D. 当 M 点处于波峰时, N 点也一定处于波峰                         ( 5 )在波的传播方向上, 当两质点平衡位置间的距离为


                                                           nλ ( n=1 , 2 , 3 ,…) 时, 它们的振动步调总相同; 当两质点
         答案 BD
         点拨 不同介质中波的传播速度不同, 但同一波源形成                                                  λ
                                                           平衡位置间的距离为( 2n+1 ) ( n=0 , 1 , 2 , 3 ,…) 时, 它
         的波具有相同的周期和频率.                                                              2
                                                           们的振动步调总相反.
                                            1

         探索过程 O 、 M 之间有两个波谷, 即 1 λ 1=7m , 解
                                            4              二、 波的传播方向与质点振动方向的关系

         得波Ⅰ的波长为λ 1=5.6m ; 根据题意可知波Ⅰ的波速                      例2   ( 2022辽宁卷真题) 一列简谐横波沿x 轴正方

               7.0m                            λ 1         向传播, 某时刻的波形如图所示, 关于质点 P 的说法正
         为v 1=       =1.4m / s , 故波的周期为 T=       =4s ; 同
                5s                             v 1         确的是                                       (    )

         一波源的频率相同, 故 N 点的振动周期为4s , A 错误, B

         正确. 波Ⅱ的波长为λ 2=v 2 T=4m , 故在t=0时刻 N
                                        3
         处于平衡位置向下振动, 经过3s , 即 T , N 点在波峰,
                                        4
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