2019年度高考物理一輪復習 第十四章 機械振動與機械波 光 電磁波與相對論 第2講 機械波課件.ppt

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第十四章機械振動與機械波光電磁波與相對論 第2講機械波 過好雙基關 一 機械波1 形成條件 1 有發(fā)生機械振動的 2 有傳播 如空氣 水等 2 傳播特點 1 傳播振動形式 傳播 傳播信息 2 質(zhì)點不隨波 3 機械波的分類 1 橫波 質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向相互 有波峰和波谷 2 縱波 質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向 有疏部和密部 波源 介質(zhì) 能量 遷移 垂直 在同一直線上 4 機械波的描述 1 波長 在波動中 振動相位總是的兩個質(zhì)點間的距離 在橫波中 兩個相鄰波峰 或波谷 間的距離等于 在縱波中 兩個相鄰密部 或疏部 間的距離等于 2 頻率 f 波的頻率等于振動的頻率 3 波速 v 波在介質(zhì)中的傳播速度 由本身的性質(zhì)決定 4 波長 頻率 或周期 和波速的關系 v 相同 相鄰 波長 波長 介質(zhì) f 波源 5 波的圖象 1 坐標軸 橫坐標表示沿波傳播方向上各個質(zhì)點的 縱坐標表示該時刻各個質(zhì)點離開平衡位置的 2 意義 表示在波的傳播方向上 某時刻各質(zhì)點離開的位移 平衡位置 位移 平衡位置 答案 自測1 多選 下列說法正確的是A 在機械波傳播過程中 介質(zhì)中的質(zhì)點隨波的傳播而遷移B 周期或頻率 只取決于波源 而與v 無直接關系C 波速v取決于介質(zhì)的性質(zhì) 它與T 無直接關系D 一切波都能發(fā)生衍射現(xiàn)象 答案 自測2教材P28第1題 多選 簡諧橫波某時刻的波形如圖1所示 P為介質(zhì)中的一個質(zhì)點 波沿x軸的正方向傳播 以下說法正確的是A 質(zhì)點P此時刻的速度沿x軸的正方向B 質(zhì)點P此時刻的加速度沿y軸的正方向C 再過半個周期時 質(zhì)點P的位移為負值D 經(jīng)過一個周期 質(zhì)點P通過的路程為4a 圖1 二 波的干涉和衍射現(xiàn)象多普勒效應1 波的干涉和衍射 相同 尺寸 干涉圖樣 繞過障礙物 2 多普勒效應 1 條件 聲源和觀察者之間有 2 現(xiàn)象 觀察者感到發(fā)生變化 3 實質(zhì) 聲源頻率不變 觀察者接收到的變化 相對運動 頻率 頻率 答案 自測3教材P35第1題 多選 以下關于波的衍射的說法 正確的是A 波遇到障礙物時 一定會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象B 當障礙物的尺寸比波長大得多時 會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象C 當孔的大小比波長小時 會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象D 通常講話產(chǎn)生的聲波 經(jīng)過尺寸為1m左右的障礙物時會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 研透命題點 1 機械波的傳播特點 1 波傳到任意一點 該點的起振方向都和波源的起振方向相同 2 介質(zhì)中每個質(zhì)點都做受迫振動 因此 任一質(zhì)點的振動頻率和周期都和波源的振動頻率和周期相同 3 波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì) 由于介質(zhì)的情況不同 它的波長和波速可能改變 但頻率和周期都不會改變 4 波經(jīng)過一個周期T完成一次全振動 波恰好向前傳播一個波長的距離 所以v f 命題點一機械波的形成與傳播 基礎考點自主悟透 2 波的傳播方向與質(zhì)點振動方向的互判方法 類型1機械波及波速公式的應用例1 多選 2016 全國卷 34 1 某同學漂浮在海面上 雖然水面波正平穩(wěn)地以1 8m s的速率向著海灘傳播 但他并不向海灘靠近 該同學發(fā)現(xiàn)從第1個波峰到第10個波峰通過身下的時間間隔為15s 下列說法正確的是A 水面波是一種機械波B 該水面波的頻率為6HzC 該水面波的波長為3mD 水面波沒有將該同學推向岸邊 是因為波傳播時能量不會傳遞出去E 水面波沒有將該同學推向岸邊 是因為波傳播時振動的質(zhì)點并不隨波遷移 答案 解析 解析水面波是機械振動在水面上傳播 是一種典型機械波 A對 波傳播過程中 傳播的是振動形式 能量可以傳送出去 但質(zhì)點并不隨波遷移 D錯 E對 變式1 多選 2016 天津理綜 7 在均勻介質(zhì)中坐標原點O處有一波源做簡諧運動 其表達式為y 5sin t 它在介質(zhì)中形成的簡諧橫波沿x軸正方向傳播 某時刻波剛好傳播到x 12m處 波形圖象如圖2所示 則A 此后再經(jīng)6s該波傳播到x 24m處B M點在此后第3s末的振動方向沿y軸正方向C 波源開始振動時的運動方向沿y軸負方向D 此后M點第一次到達y 3m處所需時間是2s 答案 解析 圖2 因波傳到x 12m處時 質(zhì)點向y軸正方向振動 故波源開始振動時的運動方向沿y軸正方向 選項C錯誤 類型2波動與質(zhì)點振動的綜合分析例2 多選 2017 全國卷 34 1 如圖3 一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播 實線為t 0時的波形圖 虛線為t 0 5s時的波形圖 已知該簡諧波的周期大于0 5s 關于該簡諧波 下列說法正確的是A 波長為2mB 波速為6m sC 頻率為1 5HzD t 1s時 x 1m處的質(zhì)點處于波峰E t 2s時 x 2m處的質(zhì)點經(jīng)過平衡位置 答案 解析 圖3 解析由題圖波形圖可知 波長 4m 故A錯誤 t 2s 3T時 x 2m處的質(zhì)點正經(jīng)過平衡位置向上運動 故E正確 變式2 多選 2016 全國卷 34 1 由波源S形成的簡諧橫波在均勻介質(zhì)中向左 右傳播 波源振動的頻率為20Hz 波速為16m s 已知介質(zhì)中P Q兩質(zhì)點位于波源S的兩側 且P Q和S的平衡位置在一條直線上 P Q的平衡位置到S的平衡位置之間的距離分別為15 8m 14 6m P Q開始振動后 下列判斷正確的是A P Q兩質(zhì)點運動的方向始終相同B P Q兩質(zhì)點運動的方向始終相反C 當S恰好通過平衡位置時 P Q兩點也正好通過平衡位置D 當S恰好通過平衡位置向上運動時 P在波峰E 當S恰好通過平衡位置向下運動時 Q在波峰 答案 解析 命題點二波動圖象和振動圖象的理解和應用 能力考點師生共研 例3 多選 2017 安徽江南十校聯(lián)考 一簡諧機械橫波沿x軸負方向傳播 已知波的波長為8m 周期為2s t 1s時刻波形如圖4甲所示 a b是波上的兩個質(zhì)點 圖乙是波上某一點的振動圖象 則下列說法正確的是A 圖乙可以表示d質(zhì)點的振動B 圖乙可以表示b質(zhì)點的振動C a b兩質(zhì)點在t 1 5s時速度大小相同D 該波傳播速度為v 4m sE t 0時b質(zhì)點速度沿y軸正方向 圖4 答案 解析 解析a b d三質(zhì)點中在t 1s時位于平衡位置的是b和d質(zhì)點 其中d質(zhì)點向上振動 b質(zhì)點向下振動 則題圖乙可以表示d質(zhì)點的振動 A項正確 B項錯誤 t 1 5s時的波形圖如圖a所示 則知此時a質(zhì)點速度大于b質(zhì)點速度 C項錯誤 由題圖甲可知 8m 由題圖乙可知T 2s 則波速v 4m s D項正確 t 0時波形如圖b所示 此時b質(zhì)點速度沿y軸正方向 E項正確 變式3 多選 2017 河南六市一聯(lián) 某橫波在介質(zhì)中沿x軸傳播 圖5甲為t 0 75s時的波形圖 圖乙為P點 x 1 5m處的質(zhì)點 的振動圖象 那么下列說法正確的是A 該波向左傳播 波速為2m sB 質(zhì)點L與質(zhì)點N的運動方向總相反C t 1 0s時 質(zhì)點P處于平衡位置 并正在往y軸正方向運動D 在0 5s時間內(nèi) 質(zhì)點P向右運動了1mE 若該波波長越大 則越容易發(fā)生明顯的衍射 圖5 答案 解析 由題圖乙可知t 1 0s時 質(zhì)點P處于平衡位置 并正在往y軸負方向運動 C項錯誤 波動過程中各質(zhì)點只在各自的平衡位置附近振動 并不隨波遷移 D項錯誤 由發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件可知 E項正確 1 波動問題多解的主要因素 1 周期性 時間周期性 時間間隔 t與周期T的關系不明確 空間周期性 波傳播的距離 x與波長 的關系不明確 2 雙向性 傳播方向雙向性 波的傳播方向不確定 振動方向雙向性 質(zhì)點振動方向不確定 命題點三波傳播的周期性和多解性問題 能力考點師生共研 2 解決波的多解問題的思路一般采用從特殊到一般的思維方法 即找出一個周期內(nèi)滿足條件的關系 t或 x 若此關系為時間 則t nT t n 0 1 2 若此關系為距離 則x n x n 0 1 2 例4 2017 湖南長沙模擬 如圖6中實線是一列簡諧橫波在t1 0時刻的波形 虛線是這列波在t2 0 5s時刻的波形 1 寫出這列波的波速表達式 答案 解析 圖6 答案見解析 解析由題圖圖象可知 8m 當波向左傳播時 波傳播距離為 2 若波速大小為74m s 波速方向如何 答案 解析 答案見解析 解析若波速大小為74m s 在 t t2 t1時間內(nèi)波傳播的距離為s v t 74 0 5m 37m 變式4一簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿水平方向直線傳播 A B為介質(zhì)中的兩個質(zhì)點 其振動圖象分別如圖7甲和乙所示 A B間的水平距離x 2m 求 1 該簡諧橫波傳播速度的可能值 答案 解析 圖7 解析由題圖圖象可知 該簡諧波的周期T 4s 解得該簡諧橫波傳播速度的可能值 2 若改變波源的振動頻率 使A B兩質(zhì)點的振動同步 求頻率的可能值 答案 解析 解析設波源振動頻率為f 則有x m m 1 2 3 v f解得頻率的可能值 1 波的干涉現(xiàn)象中加強點 減弱點的判斷方法 1 公式法 某質(zhì)點的振動是加強還是減弱 取決于該點到兩相干波源的距離之差 r 當兩波源振動步調(diào)一致時 若 r n n 0 1 2 則振動加強 命題點四波的干涉 衍射和多普勒效應 基礎考點自主悟透 2 圖象法 在某時刻波的干涉的波形圖上 波峰與波峰 或波谷與波谷 的交點 一定是加強點 而波峰與波谷的交點一定是減弱點 各加強點或減弱點各自連接而成以兩波源為中心向外輻射的連線 形成加強線和減弱線 兩種線互相間隔 加強點與減弱點之間各質(zhì)點的振幅介于加強點與減弱點的振幅之間 2 多普勒效應的成因分析 1 接收頻率 觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù) 2 當波源與觀察者相互靠近時 觀察者接收到的頻率變大 當波源與觀察者相互遠離時 觀察者接收到的頻率變小 例5 2017 全國卷 34 1 如圖8 a 在xy平面內(nèi)有兩個沿z方向做簡諧振動的點波源S1 0 4 和S2 0 2 兩波源的振動圖線分別如圖 b 和圖 c 所示 兩列波的波速均為1 00m s 兩列波從波源傳播到點A 8 2 的路程差為 m 兩列波引起的點B 4 1 處質(zhì)點的振動相互 填 加強 或 減弱 點C 0 0 5 處質(zhì)點的振動相互 填 加強 或 減弱 答案 解析 2 減弱 加強 圖8 解析由幾何關系可知兩波源到A點的距離分別為AS1 10m AS2 8m 所以兩波源到A點的路程差為2m 同理可得 BS1 BS2 0 為波長的整數(shù)倍 由振動圖象知兩振源振動方向相反 故B點振動減弱 波長 vT 2m 兩波源到C點的路程差為 x CS1 CS2 1m 所以C點振動加強 例6 多選 如圖9甲所示 男同學站立不動吹口哨 一位女同學坐在秋千上來回擺動 據(jù)圖乙 下列關于女同學的感受的說法正確的是A 女同學從A向B運動過程中 她感覺哨聲音調(diào)變高B 女同學從E向D運動過程中 她感覺哨聲音調(diào)變高C 女同學在點C向右運動時 她感覺哨聲音調(diào)不變D 女同學在點C向左運動時 她感覺哨聲音調(diào)變低 答案 圖9 變式5 2017 北京理綜 20 物理學原理在現(xiàn)代科技中有許多重要應用 例如 利用波的干涉 可將無線電波的干涉信號用于飛機降落的導航 如圖10所示 兩個可發(fā)射無線電波的天線對稱地固定于飛機跑道兩側 它們類似于楊氏干涉實驗中的雙縫 兩天線同時都發(fā)出波長為 1和 2的無線電波 飛機降落過程中 當接收到 1和 2的信號都保持最強時 表明飛機已對準跑道 下列說法正確的是A 天線發(fā)出的兩種無線電波必須一樣強B 導航利用了 1與 2兩種無線電波之間的干涉C 兩種無線電波在空間的強弱分布穩(wěn)定D 兩種無線電波各自在空間的強弱分布完全重合 圖10 答案 解析 解析無線電波的干涉與強弱無關 故A錯誤 導航利用了 1與 1的干涉 2與 2的干涉 并不是 1與 2的干涉 故B錯誤 空間中 1的干涉與 2的干涉相互疊加 因為每種無線電波干涉后強弱分布穩(wěn)定 故疊加后空間的強弱分布依舊穩(wěn)定 故C正確 由于 1與 2不同 故各自在空間的強弱分布不完全重合 故D錯誤 課時作業(yè) 1 多選 下列選項利用了多普勒效應的是A 利用地球上接收到遙遠天體發(fā)出的光波的頻率來判斷遙遠天體相對于地球的運動速度B 交通警察向行進中的汽車發(fā)射一個已知頻率的電磁波 波被運動的汽車反射回來 根據(jù)接收到的頻率發(fā)生的變化 就知道汽車的速度 以便于進行交通管理C 鐵路工人把耳朵貼在鐵軌上可判斷火車的運動情況D 有經(jīng)驗的戰(zhàn)士利用炮彈飛行的尖叫聲判斷飛行炮彈是接近還是遠去 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析鐵路工人把耳朵貼在鐵軌上聽火車運動情況屬于利用固體傳聲較快的特點 不是利用多普勒效應 選項C錯誤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 多選 如圖1所示 S1 S2是兩個相干波源 它們振動同步且振幅相同 實線和虛線分別表示在某一時刻它們所發(fā)出的波的波峰和波谷 圖中所標的a b c d四點中d點到兩波源距離相等 下列說法中正確的有A 該時刻a質(zhì)點振動最弱 b c質(zhì)點振動最強 d質(zhì)點既不是最強也不是最弱B 該時刻a質(zhì)點振動最弱 b c d質(zhì)點振動都最強C a質(zhì)點的振動始終是最弱的 b c d質(zhì)點的振動始終是最強的D 再過后的時刻 a b c三個質(zhì)點都將處于各自的平衡位置 因此振動最弱 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 圖1 3 多選 關于機械振動與機械波 下列說法正確的是A 機械波的頻率等于振源的振動頻率B 機械波的傳播速度與振源的振動速度相等C 質(zhì)點振動的方向總是垂直于波傳播的方向D 在一個周期內(nèi) 沿著波的傳播方向 振動在介質(zhì)中傳播一個波長的距離E 機械波在介質(zhì)中傳播的速度由介質(zhì)本身決定 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 解析機械波的頻率等于振源的振動頻率 故A正確 機械波的傳播速度與振源的振動速度無關 故B錯誤 波分橫波和縱波 縱波的質(zhì)點振動方向與波的傳播方向在同一條直線上 故C錯誤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 由v 可知 在一個周期內(nèi) 沿著波的傳播方向 振動在介質(zhì)中傳播一個波長的距離 故D正確 機械波在介質(zhì)中傳播的速度由介質(zhì)本身決定 故E正確 4 多選 2017 山西五校四聯(lián) 沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t 0時刻的波形如圖2所示 兩質(zhì)點M N的橫坐標分別為x1 1 5m和x2 2 5m t 0時刻質(zhì)點M的運動方向沿y軸的負方向 若從t 0時刻開始 經(jīng)0 25s質(zhì)點N第一次到達平衡位置 則A 該列波沿x軸負方向傳播B 該列波的周期為1sC 該列波的波速為2m sD 1s末 質(zhì)點M的運動方向沿y軸的負方向E 0 1s內(nèi) 質(zhì)點N通過的路程等于8cm 答案 圖2 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析由t 0時刻質(zhì)點M的運動方向沿y軸的負方向 可知該列波沿x軸負方向傳播 A項正確 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 0 1s內(nèi) 質(zhì)點N通過的路程sN 2A 8cm E項正確 5 多選 2017 湖南六校聯(lián)考 彈性介質(zhì)中波源O沿豎直方向振動產(chǎn)生的振幅為0 1m的簡諧橫波以速度v 10m s傳播 M N為與O在同一直線上的兩質(zhì)點 它們到O的距離分別為OM 12m ON 6m 波源O開始振動一段時間后在MN所在直線上形成的波形如圖3所示 波剛好傳到M點 不計波傳播過程中的能量損失 下列說法正確的是A 此時O點的振動方向向上B 波源的振動頻率為2 5HzC 波傳播到N時 N先向下振動D M與N的速度方向始終相同E 從O開始振動到此時N質(zhì)點運動的路程為0 6m 圖3 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析由題圖可知此時O點的振動方向向下 故A錯誤 由題圖知 M點起振方向向下 可知波源起振方向向下 故波傳播到N時 N先向下振動 故C正確 因為ON 1 5 所以N點與O點的振動情況總是相反 因為OM 3 所以M點與O點振動情況總是相同 所以M與N的振動情況總是相反 M與N的速度方向始終相反 故D錯誤 由題圖可知此時N點已經(jīng)振動了1 5個周期 所以運動的路程為s 1 5 4A 0 6m 故E正確 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 6 多選 圖4a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 1m處的質(zhì)點 Q是平衡位置為x 4m處的質(zhì)點 圖b為質(zhì)點Q的振動圖象 則下列說法正確的是A 該波的周期是0 10sB 該波的傳播速度為40m sC 該波沿x軸的負方向傳播D t 0 10s時 質(zhì)點Q的速度方向向下E 從t 0 10s到t 0 25s 質(zhì)點P通過的路程為30cm 圖4 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析由題圖振動圖象可知 該波的周期是0 20s 選項A錯誤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 由振動圖象可知 t 0 10s時刻 Q點的振動方向向下 可知該波沿x軸的負方向傳播 選項C D正確 7 多選 兩列振動方向相同 振幅分別為A1和A2的相干簡諧橫波相遇 下列說法正確的是A 波峰與波谷相遇處質(zhì)點的振幅為 A1 A2 B 波峰與波峰相遇處質(zhì)點離開平衡位置的位移始終為A1 A2C 波峰與波谷相遇處質(zhì)點的位移總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點的位移D 波峰與波峰相遇處質(zhì)點的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點的振幅 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析波峰與波谷相遇時 振幅相消 故實際振幅為 A1 A2 故選項A正確 波峰與波峰相遇處 質(zhì)點的振幅最大 振幅為A1 A2 但此處質(zhì)點仍處于振動狀態(tài) 其位移隨時間按正弦規(guī)律變化 故選項B錯誤 振動減弱點和加強點的位移都隨時間按正弦規(guī)律變化 選項C錯誤 波峰與波峰相遇處振動加強 波峰與波谷相遇處振動減弱 加強點的振幅大于減弱點的振幅 故選項D正確 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 8 多選 2018 河北唐山調(diào)研 如圖5所示為一列向左傳播的橫波的圖象 圖中實線表示t時刻的波形 虛線表示又經(jīng) t 0 2s時刻的波形 已知波長為2m 下列說法正確的是A 波的周期的最大值為2sB 波的周期的最大值為sC 波的速度的最小值為9m sD 這列波不能發(fā)生偏振現(xiàn)象E 這列波遇到直徑r 1m的障礙物會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 圖5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 橫波可以發(fā)生偏振現(xiàn)象 D錯誤 因為障礙物的直徑r 1m 2m 則這列波遇到此障礙物可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 E正確 9 多選 2017 湖北七市3月模擬 如圖6所示為一列簡諧橫波在某時刻的波形圖 P是平衡位置為x 1m處的質(zhì)點 Q是平衡位置為x 4m處的質(zhì)點 若質(zhì)點Q相繼出現(xiàn)兩個波峰的時間間隔為4s 則下列說法正確的是A 該波的傳播速度v 2m sB 從圖示計時 若P質(zhì)點比Q質(zhì)點先到達波峰 則波的傳播方向沿x軸正向C P Q兩質(zhì)點的振動方向總是相反D 若波沿x軸負向傳播 從圖示計時 至少要經(jīng)過1 75s P Q兩質(zhì)點的位移才能相同E 若波沿x軸正向傳播 從圖示計時 至少要經(jīng)過0 25s P Q兩質(zhì)點的位移才能相同 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 圖6 10 多選 2017 湖南長沙四縣3月模擬 一列簡諧橫波在t 0時刻的波形圖如圖7中實線所示 從此刻起 經(jīng)0 2s波形圖如圖中虛線所示 若波傳播的速度為5m s 則A 這列波沿x軸正方向傳播B t 0時刻質(zhì)點a沿y軸正方向運動C 若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象 則該波所遇到的簡諧橫波頻率為1 25HzD x 2m處的質(zhì)點的位移表達式為y 0 4sin 2 5 t m E 從t 0時刻開始質(zhì)點a經(jīng)0 4s通過的路程為0 8m 圖7 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 由y Asin t 0 可知x 2m處的質(zhì)點的位移表達式為y 0 4sin 2 5 t m D項正確 11 2017 天津理綜 5 手持較長軟繩端點O以周期T在豎直方向上做簡諧運動 帶動繩上的其他質(zhì)點振動形成簡諧波沿繩水平傳播 如圖8 繩上有另一質(zhì)點P 且O P的平衡位置間距為L t 0時 O位于最高點 P的位移恰好為零 速度方向豎直向上 下列判斷正確的是 圖8 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析繩波中質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直 屬于橫波 故A錯誤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 12 有兩列簡諧橫波a b在同一介質(zhì)中分別沿x軸正方向和負方向傳播 兩列波在t 0時刻的波形曲線如圖9所示 已知a波的周期Ta 1s 求 1 兩列波的傳播速度 答案 解析 圖9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案2 5m s 解析由題圖可知a b兩列波的波長分別為 a 2 5m b 4 0m 2 從t 0時刻開始 最短經(jīng)過多長時間x 1 0m的質(zhì)點偏離平衡位置的位移為0 16m 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案5 4s 解析要使x 1 0m處的質(zhì)點偏離平衡位置的位移為0 16m 需滿足a波和b波的波峰同時傳播到該質(zhì)點 a波的波峰傳播到x 1 0m的質(zhì)點經(jīng)歷的時間 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 b波的波峰傳播到x 1 0m的質(zhì)點經(jīng)歷的時間 又 ta tb t聯(lián)立解得 5m 8n 1 m 0 1 2 n 0 1 2 分析知 當m 5 n 3時 x 1 0m的質(zhì)點偏離平衡位置的位移為0 16m時經(jīng)過的時間最短 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解得 t ta 5 4s 13 2016 全國卷 34 2 一列簡諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正向傳播 波長不小于10cm O和A是介質(zhì)中平衡位置分別位于x 0和x 5cm處的兩個質(zhì)點 t 0時開始觀測 此時質(zhì)點O的位移為y 4cm 質(zhì)點A處于波峰位置 t s時 質(zhì)點O第一次回到平衡位置 t 1s時 質(zhì)點A第一次回到平衡位置 求 1 簡諧波的周期 波速和波長 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案4s7 5cm s30cm 解析設振動周期為T 由于質(zhì)點A在0到1s內(nèi)由最大位移處第一次回到平衡位置 經(jīng)歷了個周期 由此可知T 4s 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 由 vT得 簡諧波的波長 30cm 2 質(zhì)點O的位移隨時間變化的關系式 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析設質(zhì)點O的位移隨時間變化的關系為 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 將 式及題給條件代入上式得 質(zhì)點O的位移隨時間變化的關系式為 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13