1、【 精品教育资源文库 】 第 2 讲 机械波 基础巩固 1.(2017 北京东城一模 ,16)机械振动在介质中传播形成机械波。下列说法正确的是 ( ) A.如果波源停止振动 ,在介质中传播的波动也立即停止 B.在纵波中质点的振动方向总是垂直于波的传播方向 C.在横波中两个相邻的波峰 (或波谷 )之间的距离等于波长 D.横波中振动质点不随波迁移 ,纵波中振动质点随波迁移 2.(2018 北京西城期末 )一列简谐横波沿 x轴正方向传播 ,某时刻的波形图如图所示。此时质点 K与 M处于最大位移处 ,质点 L与 N处于平衡位置。下列说法正确的是 ( ) A.此时质点 L的运动方向沿 y轴负方向 B.
2、此时质点 N的运动方向沿 y轴正方向 C.此时质点 K的加速度为零 D.此时质点 M的速度为零 3.(2017北京海淀期中 ,7)(多选 )如图所示 ,一列简谐横波沿 x轴正方向传播 ,在 t1=0时刻波传播到 x=2 m处的质点 C,此时 x=0.5 m处的质点 A在负方向最大位移处 ,在 t2=0.2 s时刻质点 A自计时开始后第一次运动到正方向最大位移处 ,则 ( ) A.该简谐横波的波速等于 5 m/s B.质点 C开始振动时的运动方向沿 y轴负方向 C.在 t1t2时间内 ,x=1 m处的质点 B通过的路程为 4.0 cm D.在 t2时刻 ,位于 x=3 m处的质点 D处于平衡位置
3、且开始沿 y轴正方向运动 4.(2018北京东城期末 )一列沿 x轴传播的简谐波在某时刻的波形图如图所示 ,此时质点 P 沿 y轴正方向运动。已知波的周期 T=0.4 s,则该波 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A.沿 x轴正方向传播 ,波速 v=12.5 m/s B.沿 x轴正方向传播 ,波速 v=5 m/s C.沿 x轴负方向传播 ,波速 v=12.5 m/s D.沿 x轴负方向传播 ,波速 v=5 m/s 5.(2017 北京海淀一模 ,16)一列简谐横波在 t=0时刻波的图像如图所示 ,其中 a、 b、 c、 d为介质中的四个质点 ,在该时刻 ( ) A.质点 a的速度最大 B.质
4、点 b的加速度最大 C.若质点 c向下运动 ,则波沿 x轴正方向传播 D.若质点 d向上运动 ,则波沿 x轴正方向传播 6.(2017 北京朝阳二模 ,15)一列简谐横波在 x轴上传播 ,某时刻的波形如图所示 ,a、 b、 c为波上的三个质点 ,质点 a此时向上运动。由此可知 ( ) A.该波沿 x轴负方向传播 B.质点 b振动的周期比质点 c振动的周期小 C.该时刻质点 b振动的速度比质点 c振动的速度小 D.从该时刻起质点 b比质点 c先到达平衡位置 7.(2018 北京 丰台期末 )如图甲所示为一列简谐横波在 t=2 s 时的波形图 ,图乙是该列波中的质点 P的振动图像 ,由图甲、乙中所
5、提供的信息可知这列波的传播速度 v以及传播方向分别是 ( ) A.v=25 cm/s,向左传播 【 精品教育资源文库 】 B.v=50 cm/s,向左传播 C.v=25 cm/s,向右传播 D.v=50 cm/s,向右传播 综合提能 1.(2017北京海淀二模 ,16)如图甲所示为一列简谐横波在 t=10 s 时的波动图像 ,P为介质中的一个质点。图乙是质点 P的振动图像 ,那么该波的传播速度 v和传播方向是 ( ) A.v=1.0 m/s,沿 x轴负方向 B.v=0.5 m/s,沿 x轴负方向 C.v=0.5 m/s,沿 x轴正方向 D.v=1.0 m/s,沿 x轴正方向 2.(2017
6、北京丰台二模 ,16)如图所示 ,1、 2、 3、 4? 是某绳 (可认为是均匀介质 )上一系列等间距的质点。开始时绳处于水平方向 ,质点 1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动 ,带动 2、 3、 4? 各个质点依次上下振动 ,把振动从绳的左端传到右端。已知 t=0时 ,质点 1开始向下运动 ,经过二分之一周期 ,质点 9开始运动。则在二分之一周期时 ,下列说法正确的是 ( ) A.质点 3向上 运动 B.质点 5所受回复力为零 C.质点 6的加速度向下 D.质点 9的振幅为零 3.(2016 北京丰台一模 ,16)一根弹性长绳沿 x轴放置 ,左端点位于坐标原点 ,A和 B分别是绳上 x1=2
7、m、x2=5 m处的质点。用手握住绳的左端 ,当 t=0时使手开始沿 y轴做简谐运动 ,在 t=0.5 s 时 ,绳上形成如图所示的波形。下列说法中正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A.此列波的波长为 1 m,波速为 4 m/s B.此列波为横波 ,左端点开始时先向上运动 C.当 t=2.5 s时 ,质点 B开始振动 D.在 t=3.5 s后 ,A、 B两质点的振动情 况总相同 4.如图甲所示 ,横波 1沿 BP 方向传播 ,B点的振动图像如图乙所示 ;横波 2沿 CP 方向传播 ,C点的振动图像如图丙所示。两列波的波速都为 20 cm/s。 P与 B相距 40 cm,P与 C相距
8、 50 cm,两列波在 P点相遇 ,则 P 点振幅为 ( ) 图甲 A.70 cm B.50 cm C.35 cm D.10 cm 5.在某介质中形成一列简谐波 ,t=0时刻的波形如图中的实线所示。 (1)若波向右传播 ,零时刻刚好传到 B点 ,且再经过 0.6 s,P 点也开始起振 ,求 : 该列波的周期 T; 从 t=0时刻起到 P点第一次到达波峰时止 ,O 点对平衡位置的位移 y0及其所经过的路程 s0各为多少 ? (2)若该列波的传播速度大小为 20 m/s,且波形由实线变成虚线需要经历 0.525 s 时间 ,则该列波的传播方向如何 ? 【 精品教育资源文库 】 答案精解精析 基础
9、巩固 1.C 波源停止振动 ,波动继续向前传播 ,直到能量耗尽 ,A错误。纵波中质点的振动方向平行于波的传播方向 ,B 错误。横波的波长等于相邻的振动情况完全一致的两质点间的距离 ,C正确。纵波中振动质点不随波迁移 ,D 错误。 2.D 由题意知 ,波沿 x轴正方向传播 ,由图可知 ,此时质点 L的运动方向沿 y轴正方向 ,质点 N的运动方向沿 y轴负方向 ,A、 B错误。在最大位移处 ,速度为零 ,加速度最大 ,C 错误 ,D正确。 3.ACD 从 t1t2经历了 0.2 s,质点 A从负向最大位移处第一次到达正向最大位移处 ,即 =0.2 s,得 T=0.4 s,又 =2 m, 所以 v=
10、 =5 m/s,A 正确。波沿 x轴正方向传播 ,由图可知 C开始时沿 y轴正方向运动 ,B 错误。t1t2时间内 ,B 点通过的路程为 2A=4.0 cm,C正确。 C、 D 相距 ,经 波刚好传到 D点 ,D点起振方向与 C点起振方向相同 ,沿 y轴正 方向 ,则 D正确。 4.B 由 “ 上下坡 ” 法知 ,因质点 P沿 y轴正方向运动 ,则波沿 x轴正方向传播。由图知波长 =2.0 m,波速 v= = m/s=5 m/s。 5.C a处于波峰 ,速度为 0,加速度最大。 b处于平衡位置 ,加速度为 0。由波的传播规律可知 ,若 c向下运动 ,则波沿 x轴正方向传播 ;若 d向上运动 ,
11、则波沿 x轴负方向传播。 6.D 由质点的振动方向跟波的传播方向间的判定关系可知 ,波沿 x轴正方向传播 ,故 A项错误 ;波中各质点的振动周期都相同且等于波源振动的周期 ,故 B项错误 ;质点振动过程中越靠近平衡位置时速率越大 ,故 C项错误 ;因波沿 x轴正方向传播 ,则此时 b向上振动而 c向下振动 ,质点 b比质点 c先到达平衡位置 ,故 D 项正确。 7.B 由图乙可知质点 P在 t=2 s 时处于平衡位置正在向 y轴正方向运动 ,则结合图甲可知波向左传播。由图可知 ,波长 =100 cm, 周期 T=2 s,则波速 v= = =50 cm/s。故 B正确。 综合提能 【 精品教育
12、资源文库 】 1.C 由图乙可知 t=10 s时 ,质点 P经平衡位置向上运动 ,由质点振动方向和波的传播方向的关系知 ,该波沿 x轴正方向传播。 v= = m/s=0.5 m/s,所以选 C。 2.A 经 周期波形如图所示 ,则知此 时 ,质点 3向上运动 ,A对。 质点 5所受回复力最大 ,B 错。质点 6的加速度向上 ,C 错。振幅是质点在振动过程中离开平衡位置的最大距离 ,D错。 3.C 由已知条件可推知 ,波长 =2 m, 周期 T=1 s,所以波速 v= =2 m/s,A选项错误。此列波振动方向与传播方向垂直 ,为横波 ,由波形图可知 ,左端点开始时先向下运动 ,B选项错误。经时间
13、 t0= =2.5 s,质点 B 开始振动 ,即当 t=2.5 s 时 ,质点 B开始振动 ,C选项正确。 A、 B两质点相距 , 在 t=3.5 s 后 ,振动情况不相同 ,D 选项错误。 4.A 由 题图乙、丙可知 TB=TC=1 s,横波 1由 B传到 P所用时间 tBP= = =2 s=2TB。波 2由 C传到 P所用时间 tCP= = =2.5 s=2.5TC,又因为波 1与 2反相 ,因此两列波在 P点相遇时是同相位的 ,P点是振动加强点 ,振幅等于两列波振幅之和 ,即 70 cm。 5.答案 (1)0.2 s y 0=-2 cm s0=0.3 m (2)波沿 x轴负方向传播 解析
14、 由图像可知 ,=2 m,A=2 cm 。 (1)当波向右传播时 ,点 B的起振方向竖直向下 ,包括 P点在内的各质点的起振方向均为竖直向下。 波速 v= = m/s=10 m/s,由 v= ,得 T= =0.2 s 【 精品教育资源文库 】 由 t=0至 P点第一次到达波峰时止 ,经历的时间 t 2=t 1+ T=0.75 s=(3+ )T,而 t=0 时O 点的振动方向竖直向上 (沿 y轴正方向 ),故经 t 2时间 ,O 点振动到波谷 ,即 y0=-2 cm,s0=n4A=(3+ )4A=0.3 m (2)当波速 v=20 m/s时 ,经历 0.525 s时间 ,波沿 x轴方向传播的距离 x=vt=10.5 m,即 x=(5+ ),实线波形变为虚线波形经历了 (5+ )T,故波沿 x轴负方向传播。
