大學物理三習題機械波.ppt

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練習十二機械波（一）,1、在下面幾種說法中，正確的說法是：(A)波源不動時，波源的振動周期與波動的周期在數(shù)值上是不同的．(B)波源振動的速度與波速相同．(C)在波傳播方向上的任一質(zhì)點振動相位總是比波源的相位滯后(按差值不大于?計)．(D)在波傳播方向上的任一質(zhì)點的振動相位總是比波源的相位超前．(按差值不大于?計),解:(A)波動的周期在數(shù)值上等于波源振動的周期（B）波源振動的速度與波速完全不同。（C）（D）中，在波傳播的方向上，質(zhì)點振動的位相依次落后，所以任一點的振動相位都落后于波源的相位。所以C正確。,答案為：C,注意波速與振速的區(qū)別：,波速決定于介質(zhì)的力學性質(zhì),波速是振動狀態(tài)在介質(zhì)中的傳播速度。由于振動狀態(tài)是由位相確定的，故波速又稱為相速。簡諧波在理想介質(zhì)中傳播時，波速僅由介質(zhì)的力學性質(zhì)決定，與波源的運動狀態(tài)及觀察者的運動狀態(tài)無關(guān)。振動速度是介質(zhì)中各質(zhì)點偏離各自的平衡位置的速度。,2、圖示一沿x軸正向傳播的平面簡諧波在t=0時刻的波形．若振動以余弦函數(shù)表示，且此題各點振動初相取-?到?之間的值，則(A)0點的初相為．(B)1點的初相為．(C)2點的初相為．(D)3點的初相為．,,,,,,解：t=0時。各旋轉(zhuǎn)矢量位置如圖所示，可見,答案為：B,3、一橫波的表達式是y=2sin2(t/0.01-x/30)其中x和y的單位是厘米、t的單位是秒，此波的波長是_____________cm，波速是_____________m/s．,答案為：30，30,解：與標準的波動方程的公式比較,得到波長=30cm，周期T=0.01s。則波速=30m/s。,4、一平面余弦波沿Ox軸正方向傳播，波動表達式為則x=-?處質(zhì)點的振動方程是__________________________________；若以x=?處為新的坐標軸原點，且此坐標軸指向與波的傳播方向相反，則對此新的坐標軸，該波的波動表達式是_________________________________．,解:(1)將代入波動方程得到,(2)因波速與傳播方向相反，先設(shè)波動方程為，因為以為原點，則表達形式應(yīng)該為,5、如圖所示，一平面簡諧波沿Ox軸正向傳播，波速大小為u，若P處質(zhì)點的振動方程為，求(1)O處質(zhì)點的振動方程；(2)該波的波動表達式；(3)與P處質(zhì)點振動狀態(tài)相同的那些質(zhì)點的位置．,（2）因為波正向傳播，故波動方程為,解：（1）因為沿x軸正向傳播，O點的振動落后于P點,（3）由波傳播的特性可知，兩質(zhì)點之間的距離相差k（正或負整數(shù)）倍波長，振動方程相同。,6、一平面簡諧波沿Ox軸的負方向傳播，波長為，P處質(zhì)點的振動規(guī)律如圖所示(1)求P處質(zhì)點的振動方程；(2)求此波的波動表達式；(3)若圖中，求坐標原點O處質(zhì)點的振動方程．,(1)由振動曲線可知，振幅為A，周期T=4(s).t=0(s)時，P點的初相位為π。,,,∴P處質(zhì)點振動方程為,解：,圖,(2)因為波負向傳播，則0點落后P點.則o點的振動方程為,（3）將帶入O點的振動方程,波動方程為：,1.一平面簡諧波，波速u=5m/s，t=3s時波形曲線如圖，則x=0處質(zhì)點的振動方程為,,,,,A,,周期4sO處位移負向最大,2.一平面簡諧波在彈性媒質(zhì)中傳播，在媒質(zhì)質(zhì)元從平衡位置運動到最大位移處的過程中：(A)它的動能轉(zhuǎn)換成勢能．(B)它的勢能轉(zhuǎn)換成動能．(C)它從相鄰的一段質(zhì)元獲得能量其能量逐漸增大．(D)它把自己的能量傳給相鄰的一段質(zhì)元，其能量逐漸減?。跠］,3.圖示一簡諧波在t=0時刻與t=T/4時刻（T為周期）的波形圖，則x1處質(zhì)點的振動方程為______________________．,,X1處0時刻位移為零周期后正向最大值,,,6m0.02s周期,(2)以距A點5m處的B點為坐標原點，寫出波的表達式．,X狀態(tài)比a早x/u，相位為4π（t+x/u）,B點狀態(tài)比a晚AB/uB點時刻狀態(tài)等于a點T-AB/u,6.如圖所示為一平面簡諧波在t=0時刻的波形圖，設(shè)此簡諧波的頻率為250Hz，且此時質(zhì)點P的運動方向向下，求(1)該波的表達式；(2)在距原點O為100m處質(zhì)點的振動方程與振動速度表達式,T=1/250=0.004w=2π/0.004,1.如圖所示，兩列波長為l的相干波在P點相遇．波在S1點振動的初相是?1，S1到P點的距離是r1；波在S2點的初相是?2，S2到P點的距離是r2，以k代表零或正、負整數(shù)，則P點是干涉極大的條件為：,,,,,【D】,C,,,1065Hz,935Hz,