机械波习题及答案 (2)
机械波习题答案

第十一章 机械波一. 选择题[ C ]1. 一沿x 轴负方向传播的平面简谐波在t = 2 s 时的波形曲线如图所示,则原点O 的振动方程为<A> )21(cos 50.0ππ+=t y , <SI>.<B> )2121(cos 50.0ππ-=t y , <SI>.<C> )2121(cos 50.0ππ+=t y , <SI>.<D> )2141(cos 50.0ππ+=t y ,<SI>.提示:设O 点的振动方程为O 0()cos()y t A t ωϕ=+。
由图知,当t=2s 时,O 点的振动状态为:O 0(2)cos(2)=0 0y A v ωϕ=+>,且,∴0322πωϕ+=,0322πϕω=-,将0ϕ代入振动方程得:O 3()cos(2)2y t A t πωω=+-。
由题中所给的四种选择,ω取值有三种:,,24πππ,将ω的三种取值分别代入O 3()cos(2)2y t A t πωω=+-中,发现只有答案〔C 是正确的。
[ B ]2. 图中画出一向右传播的简谐波在t 时刻的波形图,BC 为波密介质的反射面,波由P 点反射,则反射波在t 时刻的波形图为提示:由题中所给波形图可知,入射波在P 点的振动方向向下;而BC 为波密介质反射面,故在P 点反射波存在"半波损失",即反射波与入射波反相,所以,反射波在P 点的振动方向向上,又P 点为波节,因而得答案B 。
[ A ]3. 一平面简谐波沿x 轴正方向传播,t = 0 时刻的波形图如图所示,则P 处质点的振动在t = 0时刻的旋转矢量图是提示:由图可知,P 点的振动在t=0[ B ]4.一平面简谐波在弹性媒质中传播时,某一时刻媒质中某质元在负的最大位移处,则它的能量是<A> 动能为零,势能最大. <B> 动能为零,势能为零. <C>动能最大,势能最大. <D> 动能最大,势能为零.提示:动能=势能,在负的最大位移处时,速度=0,所以动能为零,势能也为零。
高二物理机械波练习题及答案

高二物理机械波练习题及答案一、选择题1.下列哪个不是机械波的特点?A.能量传播B.只有振动的物体才能产生C.能在真空中传播D.需要介质传播2.下列哪个不是横波的特点?A.振动方向与波的传播方向垂直B.声波是横波C.不能穿透真空D.具有波峰和波谷3.下列哪个不是纵波的特点?A.振动方向与波的传播方向平行B.声波是纵波C.能穿透真空D.没有波峰和波谷4.当有两个同频率、同振幅的正弦波相遇时,如果相位差为0,其合成波的振幅为原波的多少?A.2倍B.1/2倍C.1倍D.无穷大5.在气温一定的情况下,声音在海拔较高的地方的传播速度会发生什么变化?A.增大B.减小C.不变D.没有固定规律二、计算题1.一根绳子上有一横波,波长为2m,频率为50Hz。
当波通过一个固定点需要0.1s时,该固定点处的速度是多少?解:速度=频率*波长=50Hz*2m=100m/s。
2.一根铁棒长度为20cm,悬挂一端后,其自由振动的最低频率为20Hz。
求声速。
解:声速=频率*波长。
最低频率对应的波长是最长波长,即铁棒的长度,所以波长为20cm=0.2m。
声速=20Hz * 0.2m=4m/s。
三、简答题1.什么是机械波?机械波是一种通过物质中的振动传播的波动形式。
机械波传播的物质称为介质,可以是固体、液体或气体。
机械波的振动传播是通过介质中的分子、离子或分子团的相互作用而实现的。
2.什么是横波和纵波?横波是指波动方向垂直于波的传播方向的波。
波峰和波谷是横波的特点。
典型的横波有水波和光波。
纵波是指波动方向与波的传播方向平行的波。
纵波没有波峰和波谷这种振动形态,采用方向性箭头表示。
典型的纵波有声波和地震波。
3.什么是波的干涉?波的干涉是指两个或多个波在空间中相遇、叠加产生干涉现象的过程。
干涉可以是构成波峰叠加而增强的叫做构成干涉峰,叠加而减弱或完全抵消的叫做构成干涉谷。
四、答案1.选C。
机械波能在介质中传播,但不能在真空中传播。
2.选C。
机械振动、机械波练习题(答案)

机械振动、机械波练习题(参考答案)3. 【答案】B【解析】由单摆周期公式知,T 1=2πL 1g =0.6π s ,T 2=2π L 2g =π s ,摆球从左到右的时间为t =T 1+T 24=0.4π s 。
4. 【答案】 BD5. 【答案】A6. 【答案】AC9. 【答案】AB10.【答案】C11.【答案】A【解析】 由题意得知,该波的周期为T=4s ,则波长λ=vT=1×4m=4mA 、ac 间距离等于一个波长,则波由a 传到c 的时间为4s ,c 起振方向向上,则在4秒<t <5秒这段时间内,c 点从平衡位置向上运动,加速度逐渐增大.故A 正确.B 、由于周期为4s ,所以在4秒<t <5秒这段时间内,质点a 从平衡位置向上运动,速度逐渐减小.故B 错误.C 、ad 间距离等于3/4 波长,则波由a 传到d 的时间为3s ,d 起振方向向上,则在4秒<t <5秒这段时间内,d 点从波峰向平衡位置运动,即向下运动.故C 错误.D 、af 间距离等于1.25个波长,波传到f 点需要5s 时间,所以在4秒<t <5秒这段时间内,f 还没有振动.故D 错误.12.【答案】ABE【解析】两列波相遇后不改变波的性质,所以振幅不变,振幅仍然为2cm ,A 正确;由图知波长λ=0.4m ,由v =λT 得,波的周期为T =λv =1s ,两质点传到M 的时间为34T ,当t =1s 时刻,两波的波谷恰好传到质点M ,所以位移为-4cm ,B 正确,C 错误;质点不随波迁移,只在各自的平衡位置附近振动,所以质点P 、Q 都不会运动到M 点,C 错误;由波的传播方向根据波形平移法可判断出质点的振动方向:两列简谐横波分别沿x 轴正方向和负方向传播,则质点P 、Q 均沿y 轴负方向运动,故E 正确。
13.【答案】AB【解析】图示时质点a 处是波峰与波谷相遇,两列波引起的位移正负叠加的结果是总位移为零,A 正确,质点b 是波峰与波峰相遇,c 点是波谷与波谷相遇,振动都增强,振幅最大,振幅是一列波振幅的两倍,振动最强 ,B 正确。
5 机械波习题详解

习题五一、选择题1.已知一平面简谐波的表达式为 )cos(bx at A y -=(a 、b 为正值常量),则 [ ](A )波的频率为a ; (B )波的传播速度为 b/a ; (C )波长为 π / b ; (D )波的周期为2π / a 。
答案:D解:由22cos()cos()2/2/y A at bx A t x a b ππππ=-=-,可知周期2T aπ=。
波长为b π2。
2.如图,一平面简谐波以波速u 沿x 轴正方向传播,O 为坐标原点.已知P 点的振动方程为cos y A t ω=,则 [ ](A )O 点的振动方程为 cos ()ly A t u ω=-;(B )波的表达式为 cos ()l xy A t u u ω=--;(C )波的表达式为 cos ()l xy A t u uω=+-;(D )C 点的振动方程为 3cos ()ly A t uω=-。
答案:C解:波向右传播,原O 的振动相位要超前P 点luω,所以原点O 的振动方程为cos ()ly A t uω=+,因而波方程为cos ()x l y A t u u ω=-+,可得答案为C 。
3.一平面简谐波以速度u 沿x 轴正方向传播,在t t '=时波形曲线如图所示.则坐标原点O 的振动方程为[ ](A )]2)(cos[π+'-=t t b u a y ; (B )]2)(2cos[π-'-π=t t b u a y ;(C )]2)(cos[π+'+π=t t b u a y ;(D )]2)(cos[π-'-π=t t b u a y 。
答案:D解:令波的表达式为 cos[2()]xy a t νϕλ=-+πxO u 2l lyC P当t t '=, cos[2()]xy a t νϕλ'=-+π由图知,此时0x =处的初相 22t νϕ'+=-ππ, 所以 22t ϕν'=--ππ,由图得 b 2=λ, buu2==λν故0x =处 cos[2]cos[()]2u y a t a t t b νϕ'=+=--πππ4.当一平面简谐机械波在弹性媒质中传播时,下述各结论哪个是正确的?[ ](A )媒质质元的振动动能增大时,其弹性势能减小,总机械能守恒; (B )媒质质元的振动动能和弹性势能都作周期性变化,但二者的相位不相同; (C )媒质质元的振动动能和弹性势能的相位在任一时刻都相同,但二者的数值不等;(D )媒质质元在其平衡位置处弹性势能最大。
(完整版)机械波练习题及参考答案

机械波练习题一、选择题1.如图1所示,S 点为振源,其频率为100Hz ,所产生的横波向右传播,波速为80m/s ,P 、Q 是波传播途中的两点,已知SP=4.2m ,SQ=5.4m .当S 通过平衡位置向上运动时 [ ]A .P 在波谷,Q 在波峰B .P 在波峰,Q 在波谷C .P 、Q 都在波峰D .P 通过平衡位置向上运动,Q 通过平衡位置向下运动.2.如图2所示,一列机械波沿x 轴传播,波速为16m/s ,某时刻的图象如图,由图象可知 A .这列波波长为16mB .这列波传播8m 需2s 时间C .x=4m 处质点的振幅为0D .x=6m 处质点将向y 轴正向运动3.a 、b 是一条水平绳上相距为L 的两点,一列简谐横波沿绳传播,其波长等于2L/3,当a 点经过平衡位置向上运动时,b 点 [ ]A .经过平衡位置,向上运动B .处于平衡位置上方位移最大处C .经过平衡位置,向下运动D .处于平衡位置下方位移最大处4.一列沿x 轴正方向传播的波,波速为6m/s ,振幅为2cm ,在某一时刻距波源5cm 的A 点运动到负最大位移时,距波源8cm 的B 点恰在平衡位置且向上运动.可知该波的波长λ,频率f 分别为A .λ=12cm ,f=50HzB .λ=4cm ,f=150HzC .λ=12cm ,f=150HzD .λ=4cm ,f=50Hz 5.一列沿x 方向传播的横波,其振幅为A ,波长为λ,某一时刻波的图象如图3所示。
在该时刻,某一质点的坐标为(λ,0),经过四分之一周期后,该质点的坐标为A .(5/4)λ,0B .λ ,-AC .λ,AD .(5/4)λ,A图1图3图26.以下对波的说法中正确的是[ ]A .频率相同的波叠加,一定可以发生稳定的干涉现象B .横波可以在固体、液体和气体中传播C .纵波不能用波的图象描述D .波长和障碍物尺寸相近时,衍射现象明显7.图4所示为一列简谐波在t=7/4s 时的波动图象。
《机械波》单元测试题含答案(2)

《机械波》单元测试题含答案(2)一、机械波 选择题1.一简谐横波沿水平绳向右传播,波速为v ,周期为T ,振幅为A .绳上两质点M 、N 的平衡位置相距四分之三波长,N 位于M 右方.设向上为正,在t =0时刻M 位移为2A +,且向上运动;经时间t (t T <),M 位移仍为2A+,但向下运动,则( ) A .在t 时刻,N 恰好在波谷位置 B .在t 时刻,N 位移为负,速度向上 C .在t 时刻,N 位移为负,速度向下 D .在2t 时刻,N 位移为2A-,速度向下 2.一列简谐波某时刻的波形如图中实线所示。
经过0.5s 后的波形如图中的虚线所示。
已知波的周期为T ,且0.25s <T <0.5s ,则( )A .不论波向x 轴哪一方向传播,在这0.5s 内,x =1m 处的质点M 通过的路程都相等B .当波向+x 方向传播时,波速等于10m/sC .当波沿+x 方向传播时,x =1m 处的质点M 和x =2.5m 处的质点N 在这0.5s 内通过的路程相等D .当波沿﹣x 方向传播时,经过0.1s 时,质点M 的位移一定为零 3.一列波长大于3m 的横波沿着x 轴正方向传播,处在和的两质点A 、B的振动图象如图所示,由此可知( )A .波长为4mB .波速为2m/sC .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4.一列简谐横波沿x 轴传播,在x =0和x =0.6m 处的两个质点A 、B 的振动图象如图所示。
下列说法正确的是( )A .t =0.15s 时A 、B 的加速度相同 B .该波的波速可能为1.2m/sC .若该波向x 轴负方向传播,波长可能为2.4mD .若该波的波长大于0.6m ,则其波速一定为2m/s5.沿x 轴方向的一条细绳上有O 、A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 八个点,1m OA AB BC CD DE EF FG =======,质点O 在垂直于x 轴方向上做简谐运动,沿x 轴方向传播形成横波。
机械波的产生和传播(习题)

机械波的产生和传播一、选择题1.关于振动和波的关系,下列说法中正确的是( ).A .振动是波形成的原因,波是振动的传播形式B .振动是单个质点呈现的运动现象,波是许多质点联合起来呈现的运动现象C .波的传播速度就是质点振动的速度D .波源停止振动时,波立即停止传播2.关于横波和纵波,下列说法正确的是( ).A .对于横波和纵波质点的振动方向和波的传播方向有时相同,有时相反B .对于纵波质点的振动方向与波的传播方向一定相同C .形成纵波的质点,随波一起迁移D .空气介质只能传播纵波3.关于波动下列说法正确的是( ).A .介质中的质点随波的传播而迁移B .质点振动的方向总是垂直于波的传播方向C .波不但传递能量,还能传递信息D .波传播的速度和质点振动速度相同4.沿绳传播的一列机械波,当波源突然停止振动时( ).A .绳上各质点同时停止振动,横波立即消失B .绳上各质点同时停止振动,纵波立即消失C .离波源较近的各质点先停止振动,较远的各质点稍后停止振动D .离波源较远的各质点先停止振动,较近的各质点稍后停止振动5.图为一列简谐波在某时刻的波形图,a 、b 、c 、d 为介质中的四个质点.a 在波峰,d 在波谷,c 在平衡位置,b 的位移大小等于振幅的一半,四个质点的加速度大小分别为a a 、a b 、a c 、a d ,它们的速度大小分别为v a 、v b 、v c 、v d ,则( ).A .a c <a b <a a =a dB .a c >a b >a a =a d =0C .v a =v d >v b >v cD .v a =v d <v b <v c6.如图所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图,此时刻质点,的运动方向向下,则( ).A .该波向左传播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7.一列简谐横波某时刻的波形图如图所示,由此图可知( ).A .若质点a 向下运动,则波是从左向右传播的B .若质点b 向上运动,则波是从左向右传播的C .若波从右向左传播,则质点c 向下运动D .若波从左向右传播,则质点d 向上运动8.如图所示,画出了一列向右传播的简谐横波在某个时刻的波形,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 cmD .质点a 再经过2T 通过的路程是4 cm ,偏离平衡位置的位移是4 cm 9.振源A 带动细绳上下振动,某时刻在绳上形成的横波波形如图甲所示,规定绳上各质点向上运动方向为正方向,从波传播到绳上P点开始计时,能表示P点在第一个周期内振动的图像是图乙中的().10.一列在竖直方向向上振动的简谐波沿水平的x轴正方向传播,振幅为20 cm,周期为4×10-2 s.现沿x轴任意取五个相邻的点P1、P2、P3、P4、P5,它们在某一时刻离开平衡位置的位移都向上,大小都为10 cm.则在此时刻,P1、P2、P3、P4四点可能的运动是().A.P1向下,P2向上,P3向下,P4向上B.P1向上,P2向下,P3向上,P4向下C.P1向下,P2向下,P3向上,P4向上D.P1向上,P2向上,P3向上,P4向上二、填空题11.如图所示是沿绳向右传播的一列横波,在图上速度最大的点是第________点和第________点.除去第1点外,加速度最大的点是第________点,此质点此时处在波的________位置.正在向上振动的质点是________.三、解答题12.在地球上生活的人能不断地听到外面传来的各种声响,而登月宇航员却感到月球周围一片寂静,即使两个宇航员面对面讲话也无法听到,试用本节学过的知识解释.13.已知地震中纵波与横波的传播速度分别为9.1 km/s和3.7 km/s.某地震观测中心记录到两种波到达的时间差为7.8 s.(1)求地震中心到达此地震观测中心的距离?(2)观测中心首先觉察到的是上下振动还是左右晃动?(设震源在地震观测中心正下方)14.如图12-1-16所示是一列简谐横波某时刻的波形图,图中P点为介质中的一质点,此时刻恰好过平衡位置,已知其振动周期T=0.4 s.求至少过多长时间P质点到达波峰?15.如图12-1-17甲为波源1的振动图像,图12-1-17乙为均匀介质中一些均匀分布等间距的质点在t=1 s 时的振动状态.请在图12-1-17丙中画出t=5 s时质点的振动状态.【答案与解析】一、选择题1.【答案】A、B2.【答案】D【解析】横波质点的振动方向与传播方向相互垂直.纵波质点的振动方向与传播方向有时相同,有时相反.故A、B均错误;介质中的质点都是在平衡位置附近做往复运动。
机械波试题(含答案)

机械波试题(含答案)一、机械波 选择题1.1S 为振源,由平衡位置开始上下振动,产生一列简谐横波沿12S S 直线传播,1S 、2S 两点之间的距离为9m .2S 点的左侧为一种介质,右一侧为另一种介质,波在这两种介质中传播的速度之比为3:4.某时刻波正好传到2S 右侧7m 处,且1S 、2S 均在波峰位置.则( )A .2S 开始振动时方向可能向下也可能向上B .波在2S 左侧的周期比在右侧时大C .右侧的波长为()228=m 012341n n λ=+,,,,… D .左侧的波长为()13=m 0123421n n λ=+,,,,… 2.一列波长大于3.6m 的简谐横波沿直线方向由a 向b 传播,a 、b 相距6m , a 、b 两质点的振动图象如图所示.由此可知A .3 s 末a 、b 两质点的位移相同B .该波的波速为2 m/sC .该波的波长为4mD .该波由a 传播到b 历时1.5s3.一列简谐横波沿直线由A 向B 传播,A 、B 相距0.45m ,右图是A 处质点的震动图像.当A 处质点运动到波峰位置时,B 处质点刚好到达平衡位置且向y 轴正方向运动,这列波的波速可能是A .4.5m/sB .3.0m/sC .1.5m/sD .0.7m/s4.声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物,这是因为A.声波是纵波,光波是横波B.声波振幅大,光波振幅小C.声波波长较长,光波波长很短D.声波波速较小,光波波速很大5.如图所示,质点0在垂直x轴方向上做简谐运动,形成了沿x轴传播的横波.在t=0时刻,质点0从平衡位置开始向上运动,经0.2s第一次形成图示波形,则下列判断正确的是()A.t=0.4 s时,质点A第一次到达波峰B.t=1.2 s时,质点A在平衡位置,速度沿y轴正方向C.t=2 s时,质点B第一次到达波谷D.t=2.6 s时,质点B的加速度达到最大6.如图,一列简谐横波沿x轴传播,P、Q是x轴上相距2m的两点,均沿y轴做简谐运动,t=0时刻,P点处于波峰,Q点在平衡位置且速度方向向上;已知波的周期为T=4s,振幅为A=l0cm。
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.. 波的形式传播波的图象认识机械波及其形成条件,理解机械波的概念,实质及特点,以及与机械振动的关系;理解波的图像的含义,知道波的图像的横、纵坐标各表示的物理量.能在简谐波的图像中指出波长和质点振动的振幅,会画出某时刻波的图像一、机械波⑴机械振动在介质中的传播形成机械波.⑵机械波产生的条件:①波源,②介质.二、机械波的分类⑴)横波:质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波.横波有波峰和波谷.⑵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.纵波有疏部和密部.三、机械波的特点(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.⑵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⑶离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动⑷所有质点开始振动的方向与波源开始振动的方向相同。
四、波长、波速和频率的关系⑴波长:两个相邻的且在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长.振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长,对于横波:相邻的两个波峰或相邻的两个波谷之间的距离等于一个波长.对于纵波:相邻的两个密部中央或相邻的两个疏部中央之间的距离等于一个波长.⑵波速:波的传播速率叫波速.机械波的传播速率只与介质有关,在同一种均匀介质中,波速是一个定值,与波源无关.⑶频率:波的频率始终等于波源的振动频率.⑷波长、波速和频率的关系:v=λf=λ/T五、波动图像波动图象是表示在波的传播方向上,介质中各个质点在同一时刻相对平衡位置的位移,当波源做简谐运动时,它在介质中形成简谐波,其波动图象为正弦或余弦曲线.六、由波的图象可获取的信息⑴该时刻各质点的位移.⑵质点振动的振幅A.⑶波长.⑷若知道波的传播方向,可判断各质点的运动方向.如图7-32-1所示,设波向右传播,则1、4质点沿-y方向运动;2、3质点沿+y方向运动.⑸若知道该时刻某质点的运动方向,可判断波的传播方向.如图7-32-1中若质点4向上运动,则可判定该波向左传播.⑹若知波速v的大小。
可求频率f或周期T,即f=1/T=v/λ.⑺若知f或T,可求波速v,即v=λf=λ/T⑻若知波速v的大小和方向,可画出后一时刻的波形图,波在均匀介质中做匀速运动,Δt时间后各质点的运动形式,沿波的传播方向平移Δx=vΔt有关机械波的内容近年经常在选择题中出现,尤其是波的图象以及波的多值解问题常常被考生忽略。
【例1】关于机械波,下列说法中正确的是( )A.质点振动方向总是垂直于波的传播方向B.简谐波沿长绳传播时,绳上相距半个波长的两质点的振动位移总是相同C.任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长D.在相隔一个周期的两个时刻,同一介质点的位移、速度和加速度总相同【解析】波有纵波和横波两种,由于横波的质点振动方向总是与波的传播方向垂直,而纵波的质点振动方向与波的传播方向平行,所以选项A是错误的。
由于相距半个波长的两质点振动的位移大小相等,方向相反,所以选项B是错误的。
机械振动,并不沿着传播方向移动,所以选项C是错误的。
相隔一个周期的两个时刻,同一介质质点的振动状态总是相同的,所以选项D正确.图7-32-12【例2】一列横波水平方向传播,某一时刻的波形如下图7-32-2所示,则图中a 、b 、c 、d 四点在此时刻具有相同运动方向的是( )A .a 和cB .a 和dC .b 和cD .b 和d 【解析】若波向右传播,则各质点的振动方向是:a 向上,b 向下,c 向下,d 向上,e 向上;若波向左传播,则各质点的振动方向是:a 向下,b 向上,c 向上,d 向下,e 向下.可见a 、d 、e 、具有相同的运动方向,b 、c 具有相同的运动方向,故答案BC 是正确的。
【例3】一列波在介质中向某一方向传播,如图7-32-3所示为此波在某一时刻的波形图,并且此时振动还只发生在M 、N 之间,已知此波的周期为T ,Q 质点速度方向在波形图中是向下的,下列说法中正确的是( )A .波源是M ,由波源起振开始计时,P 点已经振动时间TB .波源是N ,由波源起振开始计时,P 点已经振动时间3 T /4C .波源是N ,由波源起振开始计时,P 点已经振动时间T /4D .波源是M ,由波源起振开始计时,P 点已经振动时间T /4【解析】因为此时Q 质点向下振动,且此时Q 质点右方邻近质点在Q 点下方,说明波向左传播,所以N 是波源,振动从N 点传播到M 点,经过一个周期,又P 、N 间水平距离为3λ/4,故P 质点已振动T /4,选项C 正确.【例4】一列简谐波在x 轴上传播,其波形图如图7-32-4所示,其中实线,虚线分别表示t 1=0,t 2=0.05s 时的波形, 求⑴这列波的波速 ⑵若波速为280m/s,其传播方向如何?此时质点P 从图中位置运动至波谷位置的最短时间是多少?【解析】⑴题目没有指明波传播方向,因此有左、右传播方向两种可能性。
若波向右传播,则在△t =t 2+t 1=0.05s 内传播的距离△s =(n+1/4)λ,n=0,1,2,…。
此时波速的通式为v 右=△s /△t= (n+1/4)×8/0.05=(160n+40)m/s ,n=0,1,2,…。
若波向左传播,则△t=0.05s 内传播的距离△s=(n+3/4)λ,n=0、1、2…。
此时波速通式为:v 左=△s /△t= (160n+120)m/s ,n=0,1,2…。
⑵若波速v=280m/s ,在△t =0.05s 内传播的距离为△s =v ·△t=280×0.05=14(m)=7λ/4.由波形知,波再向左传△s =7m ,则P 点第一次到达波谷位置△t ’=7/280=2.5×10-2s【例5】如图7-32-5所示,甲为某一波在t=1.0s 时的图象,乙为对应该波动的P 质点的振动图象。
⑴说出两图中AA ’的意义?⑵说出甲图中OA ’B 图线的意义? ⑶求该波速v=?⑷在甲图中画出再经3.5s 时的波形图。
⑸求再经过3.5s 时P 质点的路程s 和位移。
【解析】⑴甲图中AA ’表示A 质点的振幅或1.0s 时A 质点的位移大小为0.2m ,方向为负,乙图中AA ’表示P 质点的振幅,也是P 质点在0.25s 的位移大小为0.2m ,方向为负。
⑵甲图中OA ’B 段图线表示O 到B 之间所有质点在1.0s 时的位移、方向均为负,由乙图看出P 质点在1.0s 时向-y 方向振动,所以甲图中波向左传播,则OA ’间各质点正向远离平衡位置方向振动,A ’B 间各质点正向靠近平衡位置方向振动。
⑶甲图得波长cm 4=λ,乙图得周期T=1s 所以波速s m Tv /4==λ⑷传播距离λ)213(14+==∆•=∆m t v x所以只需将波形向x 轴负向平移m 221=λ即可, 如图7-32-6所示: ⑸求路程:因为72/15.32/==∆=T t n 所以路程.8.272.022m m An s =⨯⨯== 求位移:由于波动的重复性,经历时间为周期的整数倍时,P 质点又回到图示位置,其位移为0。
图7-32-2图7-32-3图7-32-4图7-32-5图7-32-6..1.在波的传播过程中,下列有关介质中质点的振动说法正确的是( )A .质点在介质中做自由振动B .质点在介质中做受迫振动C .各质点的振动规律都相同D .各质点的振动速度都相同2.下列关于横波与纵波的说法中,正确的是( ) A .振源上下振动形成的波是横波 B .振源左右振动形成的波是纵波C .振源振动方向与波的传播方向相互垂直,形成的是横波D .在固体中传播的波一定是横波3.传播一列简谐波的介质中各点具有相同的( ) A .步调 B .振动周期 C .动能 D .振幅4.一个小石子扔向平静的湖水中,圆形波纹一圈圈向外传播,如果此时湖畔的树上有一片树叶落在水面上,则树叶( )A .渐渐漂向湖心B .渐渐漂向湖岸C .在落下处上下振动D .沿波纹做圆周运动5.关于机械波的概念下列说法正确的是( ) A .质点振动的方向总是垂直于波传播的方向 B .波在传播过程中,介质中的质点的振动是受迫振动 C .如果振源停止振动,在媒质中传播的波动也立即停止 D .物体做机械振动,一定产生机械波6.如图7-32-7所示为沿水平方向的介质中的部分质点,每相邻两质点间距离相等,其中O 为波源.设波源的振动周期为T ,自波源通过平衡位置竖直向下振动时开始计时,经过T/4质点1开始起振,则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法中正确的是( )A .介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的,但图中质点9起振最晚B .图中所画出的质点起振时间都是相同的,起振的位置和起振的方向是不同的C .图中质点8的振动完全重复质点7的振动,只是质点8振动时,通过平衡位置或最大位移的时间总是比质点7通过相同位置时落后T/4D .只要图中所有质点都已振动了,质点1与质点9的振动步调就完全一致,但如果质点1发生的是第100次振动,则质点9发生的就是第98次振动.7.如图7-32-9所示,为一列简谐横波在某时刻的波动图像,已知图中质点F 此时刻运动方向竖直向下,则应有( )A .此时刻质点H 和F 运动方向相反B .质点C 将比质点B 先回到平衡位置 C .此时刻质点C 的加速度为零D .此时刻质点B 和D 的加速度方向相同8.如下图7-32-10所示为波源开始振动后经过一个周期的波形图,设介质中质点振动周期为T ,则下列说法中正确的是( )A .若点M 为振源,则点M 开始振动时的方向向下B .若点N 为振源,则点P 已振动了3T/4C .若点M 为振源,则点P 已振动了3T/4D .若点N 为振源,到该时刻点Q 向下振动9.一列沿x 轴方向传播的横波,振幅为A ,波长为λ,某一时刻波的图象如图7-32-11所示,在该时刻某一质点的坐标为(λ,0)经过四分之一周期后,该质点的坐标为( )A .(5λ/4,0)B .(λ,-A)C .(λ,A )D .(5λ/4,A)10.如图7-32-12所示,S 点为波源,其频率100Hz ,所产生的横波向右传播,波速为80m/s ,P 、Q 是波传播途径中的两点,已知SP=4.2m ,SQ=5.4m ,当S 通过平衡位置向上运动时,则( )A .P 在波谷,Q 在波峰B .P 在波峰,Q 在波谷C .P 、Q 都在波峰D .P 通过平衡位置向上运动,Q通过平衡位置向下运动图7-32-7图7-32-9图7-32-10图7-32-11411.如图7-32-13甲所示为一列简谐横波在t=20s 时的波形图,图乙是这列波中P 点的振动图线,那么该波的传播速度和传播方向是( )A .v=25m/s ,向左传播B .v=50m/s ,向左传播C .v=25m/s ,向右传播D .v=50m/s ,向右传播12.绳中有一列正弦横波,沿x 轴传播.如图7-32-14中a 、b 是绳上两点,它们在x 轴方向上的距离小于一个波长,当a 点振动到最高点时,b 点恰经过平衡位置向上运动,在a 、b 之间画出两个波形分别表示:①沿x 轴正方向传播的波;②沿x 轴负方向传播的波,并注明①和②.13.一平面机械简谐波在某时刻的波形曲线如图7-32-15所示,图中给出了P 点的振动方向.请画出Q 点的振动方向及经1/4周期时的波形图。