源于教材人教版选择性必修第一册第三章第1节“演示”
绳波的产生和传播
1．实验设计
如图，取一条较长的软绳，用手握住一端拉平后向上抖动一次，可以看到绳上形成一个凸起部分，这个凸起部分向另一端传去。向下抖动一次，可以看到绳上形成一个凹下部分，这个凹下部分也向另一端传去。连续向上、向下抖动长绳，可以看到一列波产生和传播的情形。
沿绳传播的波
在绳上做个红色标记，在波传播的过程中，这个标记怎样运动？它是否随着波向绳的另一端移动？
2．实验现象
绳子上的各点只是在一定位置上下振动，没有向前运动，而振动这种形式却传播出去了。
3．现象分析
图中小圆点代表绳中的质点，相邻质点之间有相互作用力，这使得一个质点的运动会影响相邻质点的运动。
如图所示，质点P0在沿上下方向振动，依次牵动质点P1、P2，P3，…使它们也运动起来。若在t＝T时刻，质点P0到达了最高点，则P2将刚要开始运动。质点P0到达最高点后又开始下落，当t＝T时它又回到平衡位置，而这时P2刚刚到达最高点，质点P4则刚要开始运动。下面两幅图是随后T、T时刻各质点的位置及波的形状。
一、真题链接
1．(2021·浙江6月选考)将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳，它们处于同一水平面上。在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端，同时用相同频率和振幅上下持续振动，产生的横波以相同的速率沿细绳传播。因开始振动时的情况不同，分别得到了如图甲和乙所示的波形。下列说法正确的是( )
A．甲图中两手开始振动时的方向并不相同
B．甲图中绳子的分叉点是振动减弱的位置
C．乙图中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形
D．乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形
C [题图甲中两手开始振动时的方向相同，则题图甲中分叉点是振动加强的位置，所以A、B错误；题图乙中两手开始振动时的方向恰好相反，则题图乙中分叉点是振动减弱的位置，则在分叉点的右侧始终见不到明显的波形，所以C正确，D错误。]
二、真题拓展
2．(多选)一列绳波在水平方向上传播，现对其频闪照相，拍摄频率为5 Hz。在同一底片上多次曝光后形成照片如图所示，照片与实物比例为1∶100。照片中A、B、C、D四点为同一水平线上的四点，且AB＝BC＝CD＝2 cm。以下说法正确的是( )
A．该绳波波长为4 m
B．该绳波波速可能为60 m/s
C．该波可能与周期为0.1 s的另一列绳波发生干涉
D．同一次曝光时A、C两处质点的振动方向相反
BD [设波长为λ，由几何关系结合题意得＝，解得λ＝8 m，故A错误；设波的周期为T，由题图可得nT＋＝(n＝0，1，2，…)，即nT＋＝0.2 s(n＝0，1，2，…)，解得T＝ s(n＝0，1，2，…)，则波速v＝＝20(2n＋1) m/s(n＝0，1，2，…)，当n＝1时，波速等于60 m/s，故B正确；由T＝ s(n＝0，1，2，…)可知无论n取何值，周期都不可能等于0.1 s，所以该波不可能与周期为0.1 s的另一列绳波发生干涉，故C错误；A、C相距半个波长，所以同一次曝光时A、C两处质点的振动方向相反，故D正确。]
3．如图所示，以原点0为界在x轴上有两段不同材料的绳子，波源S1和S2分别置于x＝－6 m和x＝12 m处，产生两列简谐横波甲和乙，分别沿x轴正方向和x轴负方向传播。t＝0时刻x＝－2 m和x＝4 m处的质点刚好开始振动，某时刻两列波恰好同时到达原点0，若从t＝0开始到t＝ s时间内P点经过的路程为6 cm，求：
(1)甲乙两波的频率之比；
(2)甲波在左侧绳子中的传播速度大小。
[解析] (1)两列波同时传到0点，由x＝vt
得出＝
因v＝λf
又＝
联立得＝1。
(2)由题意知经t＝ s时P质点在平衡位置，结合题图可知在t＝ s内甲波传播距离为x＝ m
由x＝vt
解得v甲＝4 m/s。
[答案] (1)1∶1 (2)4 m/s源于教材人教版选择性必修第一册第三章第1节“演示”
绳波的产生和传播
1．实验设计
如图，取一条较长的软绳，用手握住一端拉平后向上抖动一次，可以看到绳上形成一个凸起部分，这个凸起部分向另一端传去。向下抖动一次，可以看到绳上形成一个凹下部分，这个凹下部分也向另一端传去。连续向上、向下抖动长绳，可以看到一列波产生和传播的情形。
在绳上做个红色标记，在波传播的过程中，这个标记怎样运动？它是否随着波向绳的另一端移动？
沿绳传播的波
2．实验现象
绳子上的各点只是在一定位置上下振动，没有向前运动，而振动这种形式却传播出去了。
3．现象分析
图中小圆点代表绳中的质点，相邻质点之间有相互作用力，这使得一个质点的运动会影响相邻质点的运动。
如图所示，质点P0在沿上下方向振动，依次牵动质点P1、P2，P3，…使它们也运动起来。若在t＝T时刻，质点P0到达了最高点，则P2将刚要开始运动。质点P0到达最高点后又开始下落，当t＝T时它又回到平衡位置，而这时P2刚刚到达最高点，质点P4则刚要开始运动。下面两幅图是随后T、T时刻各质点的位置及波的形状。
一、真题链接
1．(2021·浙江6月选考)将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳，它们处于同一水平面上。在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端，同时用相同频率和振幅上下持续振动，产生的横波以相同的速率沿细绳传播。因开始振动时的情况不同，分别得到了如图甲和乙所示的波形。下列说法正确的是( )
A．甲图中两手开始振动时的方向并不相同
B．甲图中绳子的分叉点是振动减弱的位置
C．乙图中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形
D．乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形
二、真题拓展
2．(多选)一列绳波在水平方向上传播，现对其频闪照相，拍摄频率为5 Hz。在同一底片上多次曝光后形成照片如图所示，照片与实物比例为1∶100。照片中A、B、C、D四点为同一水平线上的四点，且AB＝BC＝CD＝2 cm。以下说法正确的是( )
A．该绳波波长为4 m
B．该绳波波速可能为60 m/s
C．该波可能与周期为0.1 s的另一列绳波发生干涉
D．同一次曝光时A、C两处质点的振动方向相反
3．如图所示，以原点0为界在x轴上有两段不同材料的绳子，波源S1和S2分别置于x＝－6 m和x＝12 m处，产生两列简谐横波甲和乙，分别沿x轴正方向和x轴负方向传播。t＝0时刻x＝－2 m和x＝4 m处的质点刚好开始振动，某时刻两列波恰好同时到达原点0，若从t＝0开始到t＝ s时间内P点经过的路程为6 cm，求：
(1)甲乙两波的频率之比；
(2)甲波在左侧绳子中的传播速度大小。
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