物理自主練習第十二章波的圖象

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精自主廣場我夯基我達標1。關(guān)于振動和波的關(guān)系，下列說法正確的是（)A.如果振源停止振動，在介質(zhì)中傳播的波動也立即停止B。物體做機械振動，一定產(chǎn)生機械波C。波的速度即振源的振動速度D.波在介質(zhì)中的傳播頻率與介質(zhì)性質(zhì)無關(guān)，僅由振源的振動頻率決定思路解析:機械振動傳播形成機械波，振源停止振動時，其他質(zhì)點仍會引起相鄰質(zhì)點的振動,即波繼續(xù)在介質(zhì)中傳播，所以A、B錯.機械波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)本身性質(zhì)決定,與振源振動速度無關(guān),所以C錯.在波動中，各個質(zhì)點的振動周期、頻率是相同的，它們都等于波源的振動周期或頻率,D對。答案：D2。如圖12-2—9所示為某一時刻簡諧波的圖象，波的傳播方向沿x軸正方向，下列說法正確的是（)圖12-2-9A。質(zhì)點a、b的振幅相等B。該時刻質(zhì)點b、c的速度相同C。該時刻質(zhì)點c、f的加速度為零D。該時刻質(zhì)點d正向下運動思路解析：該時刻波的圖象中a、b質(zhì)點位移不同，但對簡諧波來說,各質(zhì)點的振幅都是相等的;質(zhì)點b速度方向向上,而e質(zhì)點速度方向向下，它們此時刻速度不同，選項B是錯的.質(zhì)點c位移為負的最大值，回復力為正最大值,加速度也為正的最大值,質(zhì)點f位移為正最大值，其回復力和加速度都為負的最大值，C錯誤。d質(zhì)點的速度方向是向下的，D正確。答案:AD3.如圖12—2—10所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖,P點是介質(zhì)中的某一點，則P點的運動方向（）圖12-2—10A。向上B.向下C.向右D。向左思路解析：解法一：帶動法，如圖1中P′靠近波源且在P點上方。解法二:圖2中虛線為經(jīng)Δt后的波形，P′在P點上方,P′即為質(zhì)點P運動后的位置，故該時刻P沿y軸正方向運動。圖1圖2答案：A4.如圖12-2-11甲圖是振源P的振動圖象，乙圖為振源P產(chǎn)生的橫波向右傳播，M、N是波傳播路徑中的兩個質(zhì)點，已知PM=54。2m,PN=55。4m，波的傳播速度為v=20m/s。當P通過平衡位置向上振動時，試判斷M、N的位置。圖12-2—11思路解析:由圖甲知：T=0.04s，由v=所以λ=vT=0.8m所以M點相距P點的波長數(shù)γm=N點相距P點的波長數(shù)γn=由以上可知，畫出M、N到P的最簡波形，如下圖所示，可見，當P通過平衡位置向上振動時,M點在波峰，N點在波谷.答案：M點在波峰,N點在波谷5.一列簡諧波在x軸上傳播，波速為50m/s，已知t0=0時刻如圖12-2-12所示，圖中M處的質(zhì)點此時正經(jīng)過平衡位置沿y軸正方向運動，將t=0。5s時的波形圖畫在圖12-2-12上，用②標出.（至少畫出一個波長）圖12—2-12思路解析:從圖中讀出λ=20m,據(jù)v=，所以T==s所以Δt=1T由于介質(zhì)中的所有質(zhì)點經(jīng)一周期后，又回到原來的位置(完成一次全振動),所以對各質(zhì)點而言，只需找出經(jīng)過的位置即可，或由題設(shè)M的運動方向可知，波形向左傳播，則t=0。5s后的波形，只要把波形向左平移即可。解法一:質(zhì)點移動法對5m、10m、15m、20m、25m、30m各質(zhì)點據(jù)各自振動方向振動,即可得各自經(jīng)后的位置,將它們連接起來即可，如圖②解法二:波形平移法將波形沿x軸向左平移即可，如圖②答案：如圖②我綜合我發(fā)展6。如圖12—2-13所示，甲為某一波動在t=1。0s時的圖象，乙為參與該波動P質(zhì)點的振動圖象.圖12—2-13(1）說出兩圖中AA′的意義。（2)說出甲圖中OA′B圖線的意義。(3)求該波速v。（4）在甲圖中畫出再經(jīng)3.5s時的波形圖。（5）求再經(jīng)過3。5s時P質(zhì)點的路程s和位移.思路解析：（1)甲圖中AA′表示A質(zhì)點的振幅或1.0s時x=1。0m的質(zhì)點的位移大小為0。2m，方向為負；乙圖中AA′表示P質(zhì)點的振幅，也代表P質(zhì)點在0。25s內(nèi)的位移大小為0。2m,方向為負。（2）甲圖中OA′B段圖線表示O到B之間所有質(zhì)點在1。0s時的位移，方向均為負.由乙圖看出P質(zhì)點在1。0s時向-y方向振動，所以甲圖中波向左傳播，則OA′間各質(zhì)點正向遠離平衡位置方向振動，A′B間各質(zhì)點正向靠近平衡位置方向振動。(3)由甲圖得波長λ=4m,由乙圖得周期T=1s所以波速v==4m/s。（4）傳播距離：Δx=v·Δt=4×3。5m=14m=(3+1/2)λ所以只需將波形向x軸負向平移λ=2m即可,如下圖所示。（5)求路程：因為n==7所以路程s=2An=2×0。2×7m=2.8m求位移：由于波動的重復性，經(jīng)歷時間為周期的整數(shù)倍時,位移不變，所以只需考查從圖示時刻P質(zhì)點經(jīng)T/2時的位移即可,所以經(jīng)3.5s質(zhì)點P的位移仍為零。答案：(1)甲圖中的AA′表示A質(zhì)點的振幅，乙圖中的AA′表示質(zhì)點P的振幅.（2）甲圖中OA′B圖線表示O到B之間所有質(zhì)點在1.0s時的位移情況.（3）4m/s（4）如解析圖所示（5）2。8m零7。在波的傳播方向上有兩個質(zhì)點P和Q，它們的平衡位置相距s=1。2m,且大于一個波長，介質(zhì)中的波速v=2m/s,P和Q的振動圖線如圖12-2—14所示,求振動周期的最大值,并畫出t=0時的波的圖象.圖12-2—14思路解析：（1)若波由P點向Q點傳播，根據(jù)題目中給出的振動圖象可知，Q點的振動在時間上比P點至少落后T，因而P、Q兩點間的距離至少是λ，根據(jù)波的周期性，s與λ的關(guān)系應(yīng)為:（s>λ）s=nλ+λ（n=1，2,3，…）解得λ=（n=1，2,3，…）故波的周期為T=（n=1，2,3，…）顯然，當n=1時，λ和T取最大值，其最大值分別為λ1=0。96m，T1=0。48s下面作出以下情況t=0時的波動圖象:①根據(jù)題中振動圖線，t=0時P點位移yP=A，速度vP=0;Q點位移yQ=0,速度vQ〉0.②以P點為原點,PQ為x軸畫出直角坐標系，并根據(jù)s=及PQ=s進行合理分度.③在坐標圖上分別標出P、Q的坐標：P點：xP=0，yP=