12、振動與波動
17.(09年福建卷)圖甲為一列簡諧橫波在t=0.10s時刻的波形圖,P是平衡位置為x=1 m處的質點,Q是平衡位置為x=4 m處的質點,圖乙為質點Q的振動圖象,則
A.t=0.15s時,質點Q的加速度達到正向最大
B.t=0.15s時,質點P的運動方向沿y軸負方向
C.從t=0.10s到t=0.25s,該波沿x軸正方向傳播了6 m
D.從t=0.10s到t=0.25s,質點P通過的路程為30 cm
答案:AB
解析:由y-t圖像知,周期T=0.2s,且在t=0.1sQ點在平衡位置沿y負方向運動,可以推斷波沒x負方向傳播,所以C錯;
從t=0.10s到t=0.15s時,Δt=0.05s=T/4,質點Q從圖甲所示的位置振動T/4到達負最大位移處,又加速度方向與位移方向相反,大小與位移的大小成正比,所以此時Q的加速度達到正向最大,而P點從圖甲所示位置運動T/4時正在由正最大位移處向平衡位置運動的途中,速度沿y軸負方向,所以A、B都對;
振動的質點在t=1T內,質點運動的路程為4A;t=T/2,質點運動的路程為2A;但t=T/4,質點運動的路程不一定是1A;t=3T/4,質點運動的路程也不一定是3A。本題中從t=0.10s到t=0.25s內,Δt=0.15s=3T/4,P點的起始位置既不是平衡位置,又不是最大位移處,所以在3T/4時間內的路程不是30cm。
11、振動與波動
10、振動與波動
(09年江蘇物理)12.B.(選修模塊3-4)(4分)(2)在
時刻,質點A開始做簡諧運動,其振動圖象如圖乙所示。質點A振動的周期是
s;
時,質點A的運動沿
軸的
方向(填“正”或“負”);質點B在波動的傳播方向上與A相距16m,已知波的傳播速度為2m/s,在
時,質點B偏離平衡位置的位移是 cm。
答案:B.(2)4 正 10
解析:(2)振動圖象和波形圖比較容易混淆,而導致出錯,在讀圖是一定要注意橫縱坐標的物理意義,以避免出錯。題圖為波的振動圖象,圖象可知周期為4s,波源的起振方向與波頭的振動方向相同且向上,t=6s時質點在平衡位置向下振動,故8s時質點在平衡位置向上振動;波傳播到B點,需要時間s=8s,故
時,質點又振動了1s(
個周期),處于正向最大位移處,位移為10cm.。
15.(09年重慶卷)同一音叉發出的聲波同時在水和空氣中傳播,某時刻的波形曲線見圖,以下說法正確的是
A.聲波在水中波長較大,b是水中聲波的波形曲線。
B.聲波在空氣中波長較大,b是空氣中聲波的波形曲線
C.水中質點振動頻率較高,a是水中聲波的波形曲線
D.空氣中質點振動頻率較高,a是空氣中聲波的波形曲線
答案:A
9、波動圖像
8、機械波傳播規律
(09年上海物理)12.彈性繩沿x軸放置,左端位于坐標原點,用手握住繩的左端,當t=0時使其開始沿y軸做振幅為8cm的簡諧振動,在t=0.25s時,繩上形成如圖所示的波形,則該波的波速為___________cm/s,t=___________時,位于x2=45cm的質點N恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。
答案:20,2.75
解析:由圖可知,這列簡諧波的波長為20cm,周期T=0.25s×4=1s,所以該波的波速;從t=0時刻開始到N質點開始振動需要時間
,
在振動到沿y軸正向通過平衡位置需要再經過
,所以當t=(2.25+0.5)s=2.75s,質點N恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。
17.(09年北京卷)一簡諧機械波沿x軸正方向傳播,周期為T,波長為。若在x=0處質點的振動圖像如右圖所示,則該波在t=T/2時刻的波形曲線為
答案:A
解析:從振動圖上可以看出x=0處的質點在t=T/2時刻處于平衡位置,且正在向下振動,四個選項中只有A圖符合要求,故A項正確。
7、機械波的傳播規律
14.(09年全國卷Ⅱ)下列關于簡諧振動和簡諧波的說法,正確的是
A.媒質中質點振動的周期一定和相應的波的周期相等
B.媒質中質點振動的速度一定和相應的波的波速相等
C.波的傳播方向一定和媒質中質點振動的方向一致
D.橫波的波峰與波谷在振動方向上的距離一定是質點振幅的兩倍
答案:AD
解析:本題考查機械波和機械振動.介質中的質點的振動周期和相應的波傳播周期一致A正確.而各質點做簡諧運動速度隨時間作周期性的變化,但波在介質中是勻速向前傳播的,所以不相等,B錯.對于橫波而言傳播方向和振動方向是垂直的,C錯.根據波的特點D正確。
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