《高中物理第二章机械波2.2机械波的案例分析每课一练沪科版选修3-4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理第二章机械波2.2机械波的案例分析每课一练沪科版选修3-4（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2.2机械波案例分析根底题1 .简谐横波某时刻波形如图 1所示，P为介质中一个质点.以下说法正确是 （）图1A.假设波沿x轴正方向传播，那么 P质点此时刻速度沿 x轴正方向B.假设波沿x轴正方向传播，那么 P质点此时刻加速度沿 y轴正方向1C.再过4个周期时，质点 p位移为负值D.经过一个周期，质点 P通过路程为4A答案 D解析 横波中，质点振动方向与波传播方向应垂直，故A错；质点加速度方向一定指向平衡 1 .一 位置，故B错；由于不知道波传播方向，那么无法判断二个周期后质点 P位置，故C错；只4有选项D正确.2. （2021 安徽 16）简谐横波沿 x轴正向传播，图2是t = 0时刻波形图，
2、图3是介质中某质点振动图象，那么该质点x坐标值合理是（）图2B. 1.5 mA. 0.5 mD. 3.5 mC. 2.5 m 答案 C 解析 明确波图象与振动图象物理意义.由质点振动图象可知t = 0时刻，质点位移为负且向负方向运动，可直接排除 A、B、D选项，仅选项C符合题意，应选项 C正确.3.一列横波在某时刻波形图像如图4所示，此时质点F运动方向向下，那么以下说法正确是（）A.波水平向右传播B.质点H与质点F运动方向一样C.质点C比质点B先回到平衡位置D.此时刻质点C加速度为零答案 C4.如图5所示是一列简谐波在某一时刻波图像，以下说法正确是（）图5A.波一定沿x轴正方向传播B. a、b
3、两个质点速度方向相反C.假设a点此时速度方向沿 y轴正方向，那么波传播方向是沿x轴正方向D.假设波沿x轴负方向传播，那么 b质点振动方向沿 y轴负方向答案 BC解析 题目没指明波传播方向， 故应有两种情况，A错误；但无论向哪个方向传播，由于a、b两个质点在波传播方向上相隔半个波长，它们速度方向都相反，B正确；由质点振动方向和波传播方向关系（可用带动法确定关系）知C正确，D错误.5 .以下波形图中正确是（）答案 BC解析 根据带动法或用微平移法确定.A项中，波是从左向右进展传播，在箭头对应点左侧取一点a,那么该点应向上振动，故 A错误.同理可得 B C正确，D错误.6 .在波传播方向上有 A、B
4、两点，相距1.8 m ,它们振动图像如图 6所示，波传播速度大小 可能是（）图6A. 18 m/sB. 12 m/sC. 6 m/sD. 3.6 m/s答案 ACD解析 由振动图像可看出：T= 0.2 sA B间隔距离为半波长奇数倍，Ax=（2n+1）2=1.8 m（n=0,1,2）所以 入=,2n+ 1) m( n= 0,1,2 ),18公一 一一由丫=得v=2n m/s( n= 0,1,2 ,)，将n=0,1,2代入得 A C D选项正确.7 . 一振动周期为T、振幅为A、位于x=0点波源从平衡位置沿 y轴正向开场做简谐振动.该波源产生一维简谐横波沿 x轴正向传播，波速为 v,传播过程中无
5、能量损失.一段时间后， 该振动传播至某质点 P,关于质点P振动说法正确是.A.振幅一定为A8 .周期一定为TC.速度最大彳1 一定为 vD.开场振动方向沿 y轴向上或向下取决于它离波源距离E.假设P点与波源距离s=vT,那么质点P位移与波源一样答案 ABE解析 质点P振动振幅、周期、开场振动方向都与波源一样，应选项A、B正确，D错误；质点振动速度与波速 v无关，选项C错误；E选项中，P点与波源振动情况完全一致，选项 E正确.能力题8.如图7所示是一列简谐波在某时刻波形图，假设每隔0.2 s波沿+ x方向行进0.8 m,试画出17 s后波形图.图7答案见解析解析方法一：平移法由题知波速 v= ,
6、 0.2) m/s =4 m/s ,由题图知波长 入=8 m.可知周期T=y=8 s =2 s, 17秒内周期数n = =17=82，将8舍弃，取2，根据波动时1间与空间周期性，将波向+ x方向平移2人即可，如图中虚线所示.方法二：特殊质点法如下图，在图中原波形上取两特殊质点a、b,因At=82T,舍弃8,取1丁，找出a、b两质点再振动 另位置a、b,过a、b画一条正弦曲线即可./Cni9 .如图8所示，甲为某一列波在 t = 1.0 s时图像，乙为参与该波动 P质点振动图像.图8(1)说出两图中AA意义？(2)说出甲图中OA B图线意义？求该波速v.(4)在甲图中画出再经 3.5 s时波形图
7、.(5)求再经过3.5 s时P质点路程s和位移.答案见解析解析(1)甲图中AA表示A质点振幅或1.0 s时A质点位移大小为0.2 m,方向为负.乙 图中AA表示P质点振幅，也是 P质点在0.25 s时位移大小为0.2 m ,方向为负.(2)甲图中OA B段图线表示 O到B之间所有质点在1.0 s时位移，方向均为负.由乙图看 出P质点在1.0 s时沿y轴负方向振动.所以甲图中波向左传播，那么 OA间各质点负向 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.(3)从甲图得波长 入=4 m ,从乙图得周期 T= 1 s ,波速丫=斤=4 m/s.1 ，一，- 1(4)传播距离：A x
8、 = vAt=X4 m=14 m= (3+2)入，只需将波形向 x轴负向平移入=2 m 即可，如下图.2At一(5)因为n= = 7,路程s=2An= 2X x 7 m= 2.8 m .由于波动重复性，经历时间为周期整数倍时，位移不变.所以只需考察从图示时刻到P质点经T时位移即可，所以再经过3.5 s时质点P位移仍为零.10 .如图9所示实线是一列简谐波在某一时刻波形曲线，经 0.2 s后，其波形如图中虚线所示.设该波周期T大于0.2 s ,求:(1)由图中读出波振幅和波长；(2)如果波向右传播，波速是多大，波周期是多大.答案 (1)0.1 m 0.24 m (2)0.9 m/s 0.27 s
9、解析 (1)振巾高A= 0.1 m ,波长 入=0.24 m. tT=(n= 0,1,2 ,).3 n十二3(2)由题意知，假设波向右传播，4T+ nT= t,所以因为 T0.2 s，故 n= 0.那么 T= -t = - X 0.2 s = s = 0.27 s 3315上 Ax波速 v= -t= , 0.2) m/s = 0.9 m/s.探究与拓展题11. 一列横波沿 AB方向传播，波频率为 5 Hz,振巾高为2 cm, A B两点间距离为6 m振动 方向总是相反，在某时刻两质点同处于平衡位置， 它们之间还有一个波峰. 试求波从A点传 到B点所用时间内，A处质点通过路程.答案 4 cm或12 cm入1解析 波形曲线为图中1时，AB=万,得入1=2AB= 12 m,那么波速为V1=f = 60 m/s.1 11故波从A传到B所需时间：t=2T.所以A通过路程为s=2X4A= 2X4X2 cm= 4 cm.同理, 当波形曲线为图中2时，AB= ?，入2=2AB=4 m,波速V2=入2f= 20 m/s ,A通过路程为2 33s2 = 2x 4A= 12 cm.
