机械波习题及答案0002

1、波动图象是表示在波的传播方向上，介质中各个质点 向相反，所以选项 B是错误的。 波的形式传播波的图象在同一时刻相对平衡位置的位移，当波源做简谐运动时, 它在介质中形成简谐波，其波动图象为正弦或余弦曲线 六、由波的图象可获取的信息 该时刻各质点的位移. 质点振动的振幅A. 的振幅，会画出某时刻波的图像 动；2、3质点沿+y 方向.如图7-32-1中若质点4向上运动，则可判定该波向 横波.横波有波峰和波谷. 若知波速 v的大小。可求频率 f或周期T,即 所有质点开始振动的方向与波源开始振动的方向波的图象以及波的多值解问题常常 被考生忽略。 波长：两个相邻的且在振动过程中对平衡位置的位 【例1】关于

2、机械波，下列说法中正确的是 （） 振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波 B. 简谐波沿长绳传播时，绳上相距半个波长的两质 长，对于横波：相邻的两个波峰或相邻的两个波谷之间的距离等于一个波长.对于纵波：相邻的两个密部中央或相 C. 任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移 波速：波的传播速率叫波速.机械波的传播速率只 D. 在相隔一个周期的两个时刻，同一介质点的位移、 【解析】波有纵波和横波两种，由于横波的质点振动 方向总是与波的传播方向垂直，而纵波的质点振动方向与波长、波速和频率的关系： v=X f=入/T波的传播方向平行，所以选项 A是错误的。 认识机械波及其形成条件， 理解机械波

3、的概念，实质 波长. 及特点，以及与机械振动的关系; 若知道波的传播方向，可判断各质点的运动方向. 理解波的图像的含义，知道波的图像的横、纵坐标各 如图7-32-1所示, 表示的物理量.能在简谐波的图像中指出波长和质点振动 设波向右传播，则1、 图 7-32-1 一、机械波 方向运动. 若知道该时 机械振动在介质中的传播形成机械波 刻某质点的运动方 机械波产生的条件：波源，介质 向，可判断波的传播 纵波：质点振动方向与波的传播方向在同一直线上 f=1/T=v/ 入. 的波叫纵波.纵波有疏部和密部. 三、机械波的特点 （1）机械波传播的是振动形式和能量，质点只在各自 的平衡位置附近振动，并不随波

4、迁移 介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动 周期和频率相同 离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动 若知f或T,可求波速v， 若知波速v的大小和方向, 图，波在均匀介质中做匀速运动， 即v=入f=入/T 可画出后一时刻的波形 t时间后各质点的运 动形式，沿波的传播方向平移 * t 有关机械波的内容近年经常在选择题中出现， 尤其是 相同。 四、波长、波速和频率的关系 移总是相等的质点间的距离叫波长 A.质点振动方向总是垂直于波的传播方向 邻的两个疏部中央之间的距离等于一个波长 动一个波长 与介质有关，在同一种均匀介质中，波速是一个定值, 速度和加速度总相同 五、波动图像 由于相距半个波长

5、的两质点振动的位移大小相等， 方 4质点沿-y方向运 二、机械波的分类 ）横波：质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫 左传播. 点的振动位移总是相同 波源无关. 频率：波的频率始终等于波源的振动频率 7 机械振动，并不沿着传播方向移动， 所以选项C是错 误的。 若波速为280m/s,其传播方向如何？此时质点P从图 中位置运动至波谷位置的最短时间是多少 ？ 相隔一个周期的两个时刻，同一介质质点的振动状态 【解析】题目没有指明波传播方向， 因此有左、右 【例2】一列横波水平方向传播，某一时刻的波形如 若波向右传播，则在 t =t 2+t1 =内传播的距离 s / t= (n+1/4) X 8/=(

6、160n+40)m/s , n=0, 1, 2,。 若波向左传播，则 t=内传播的距离 s=(n+3/4)入， n=0、1、2。此时波速通式为：v左= s / t= 可见a、d、e、具有相同的运动方向，b、c具有相同的运 动方向，故答案BC是正确的。 【例3】一列波在介质中向某一方向传播，如图 7-32-3所示为此波在某一时刻的波形图，并且此时振动 点的位移大小为0.2m，方向为负，乙图中 AA表示P质 7-32-4所示，其中实线，虚线分别表示 t1=0, t2=时的波 总是相同的，所以选项 D正确. 传播方向两种可能性。 下图7-32-2所示，则图中 a、b、 C、d四点在此时刻具有 =(n

7、+1/4)入，n=0, 1 , 2,。此时波速的通式为 v右= s 【解析】若波向 图 7-32-2 (160n+120)m/s，n=0，1，2。 右传播，则各质点的 右波速 v=280m/s，在 t =内传播的距离为 s 振动方向是：a向上, b向下，C向下，d向 上, e向上；若波向 =v - t=280 X =14(m)=7入/4.由波形知，波再向左传 s =7m贝U P点第一次到达波谷位置 t =7/280= X 10-2s 【例5】如图7-32-5所示，甲为某一波在t=时的图 左传播，则各质点的 象，乙为对应该波动的 P质点的振动图象。 振动方向是：a向下，b向上，C 向上，d向下，

8、e向下. 图 7-32-5 B.波源是 由波源起振开始计时, P点已经振动时 3 T /4 C.波源是 由波源起振开始计时, P点已经振动时 点的振幅，也是P质点在的位移大小为 0.2m，方向为负。 O到B之间所有质点在 P质点在时向-y方 OA间各质点正向 T /4 D.波源是 由波源起振开始计时, P点已经振动时 T /4 【解析】因为此时Q质点向下振动, 且此时Q质点右 方邻近质点在Q点下方，说明波向左传播, 所以N是波源, 振动从N点传播到M点，经过一个周期，又 P、N间水平 距离为3入/4，故P质点已振动T /4，选项C正确. 【例4】一列简谐波在 x轴上传播，其波形图如图 甲图中O

9、A B段图线表示 时的位移、方向均为负，由乙图看出 向振动，所以甲图中波向左传播，则 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。 甲图得波长 4cm ,乙图得周期T=1s 所以波速v 图 7-32-6 4m/ s T 传播距 v? t 14m (3 丄) 2 所以只需将波形向 x轴负向平移 1 2m即可, 形, 求这列波的波速 图 7-32-4 3.5 1/2 所以路程s 2An 2 0.2 7m 求路程：因为n t T/2 2.8m 相同运动方向的是() A. a 和 C B . a 和 AA 意义? 还只发生在M N之 图 7-32-3 间，已知此波的周期 为T,

10、Q质点速度方 向在波形图中是向 下的，下列说法中正 确的是() A.波源是 由波源起振开始计时, P点已经振动时 说出甲 图中0A B图线的意义? 求该波速v=? 在甲图中画出再经时的波形图。 求再经过时P质点的路程s和位移。 【解析】甲图中 AA表示A质点的振幅或时 A质 如图7-32-6所示: 0。 求位移：由于波动的重复性，经历时间为周期的整 数倍时， P 质点又回到图示位置，其位移为 1.在波的传播过程中，下列有关介质中质点的振动说 法正确的是（） A.质点在介质中做自由振动 B.质点在介质中做受迫振动 C.各质点的振动规律都相同 D.各质点的振动速度都相同 2.下列关于横波与纵波的说

11、法中，正确的是 位置和起振的方向是不同的 C.图中质点8的振动完全重复质点 7的振动，只是 质点8振动时，通过平衡位置或最大位移的时间总是比质 点7通过相同位置时落后T/4 D.只要图中所有质点都已振动了，质点 1与质点9 的振动步调就完全一致，但如果质点1发生的是第100次 振动，则质点9发生的就是第98次振动. 7.如图7-32-9所示，为一列简谐横波在某时刻的波 动图像, 已知图中质点F此时刻运动方向竖直向下, 则应 A.振源上下振动形成的波是横波 B.振源左右振动形成的波是纵波 C.振源振动方向与波的传播方向相互垂直, 形成的 是横波 D.在固体中传播的波一定是横波 3.传播一列简谐波

12、的介质中各点具有相同的 A.步调 振动周期 C.动能 .振幅 4. 一个小石子扔向平静的湖水中， 圆形波纹一圈圈向 外传播，如果此时湖畔的树上有一片树叶落在水面上, A.此时刻质点H和F运动方向相反 B.质点C将比质点B先回到平衡位置 C.此时刻质点C的加速度为零 D.此时刻质点B和D的加速度方向相同 图 7-32-9 8. 7-32-10 示为波源 树叶（） A.渐渐漂向湖心 B.渐渐漂向湖岸 C.在落下处上下振动 D.沿波纹做圆周运动 5.关于机械波的概念下列说法正确的是 （） A.质点振动的方向总是垂直于波传播的方向 B.波在传播过程中，介质中的质点的振动是受迫振 波形图, 的是（） 开

13、始振动 后经过一 个周期的 C.如果振源停止振动，在媒质中传播的波动也立即 停止 D.物体做机械振动，一定产生机械波 6.如图7-32-7所示为沿水平方向的介质中的部分质 点，每相邻两质点间距 离相等，其中0为波源. 图 7-32-7 设波源的振动周期为 T,自波源通过平衡位置 竖直向下振动时开始计 时，经过T/4质点1开始起振, 则下列关于各质点的振动 和介质中的波的说法中正确的是 A.介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的，但 图中质点9起振最晚 B.图中所画出的质点起振时间都是相同的，起振的 设介质中质点振动周期为 T,则下列说法中正确 A.若点M为振源, 始振动时的方向向下 B.若点

14、N为振源, 振动了 3T/4 C.若点 M为振源, 振动了 3T/4 D.若点 N为振源, 则点 则点 则点 到该时刻点 9. 一列沿x轴方向传播的横波, 某一时刻波的图象 如图 7-32-11 所 示，在该时刻某一 质点的坐标为（ 0）经过四分之一周 期后，该质点的坐标为 A. (5 /4 , 0) B.( ,-A) C.( ,A ) 图 7-32-10 Q向下振动 振幅为A,波长为 图 7-32-11 D. (5 /4 , A) 10.如图7-32-12所示，S点为波源，其频率100Hz, 所产生的横波向右传播， 波速为80m/s , P、Q是波传播途 径中的两点，已知 SP=4.2m,

15、SQ=5.4m当S通过平衡位 请画出Q点的振动方向及经1/4周期时的波形图。 波的形式、 传播波的图象 置向上运动时，则 A. P在波谷, () Q在波峰 1.B .C 3.B 4 .C B. C. P在波峰， P、Q都在波峰 Q在波谷 5. B 6 . ACD D. P通过平衡位置向上运动，Q通过平衡位置向下运 11.如图7-32-13 甲所示 图 7-32-12 为一列简谐横波在t=20s时的 波形图，图乙是这列波中 P点 的振动图线, A. 那么该波的传播速度和传播方向是 () .v=50m/s，向左 v=25m/s，向左传播 传播 图 7-32-13 C. v=25m/s，向右传播 .

16、v=50m/s，向右 传播 12. 绳中有一列正弦横波，沿 x轴传播.如图 7-32-14 中a、b是绳上两点，它们在 x轴方向上的距离 解析: 首先根据题给条件：绳上点12 均做周期相同的简谐运动，由于点9 达到最大位移时点12正从平衡们向 最大位移处运动，可知这两点运动先 后相差1/4周期，且点9超前于点12, 可见波源的振动是沿绳向右传播的, 序号小的点带动相邻的序号在的点 运动，并依次超前，这样，我们可在 题图上确定平衡位置与点9相距3个 单位长度，因而振动比点9超前1/4 小于一个波长，当 位置向上运动，在 a点振动到最高点时，b点恰经过平衡 a、b之间画出两个波形分别表示： 周期的点6此正通过平衡位置向下振 图 7-32-14 动，点4点、5位移大小与点相等 正方向 但方向相反，且步点3后尘