1、 专题专题 12 机械振动与机械波机械振动与机械波 1.（15 北京卷）周期为 2.0S 的简谐横波沿 X 轴传播，该波在某时刻的图像如图所示，此时 质点 P 沿 y 轴负方向运动，则该波 沿 X 轴正方向传播，波速 sm20 沿 X 轴正方向传播，波速 sm10 沿 X 轴负方向传播，波速 sm20 沿 X 轴负方向传播，波速 sm10 答案：B 解析：根据机械波的速度公式 v= T ,由图可知波长为 20m，再结合周期为 2.0s，可以得出 波速为 10m/s.应用“上下坡法”方法判断波沿 x 轴正方向传播.故答案为 B 选项. 2.（15 海南卷）一列沿 x 轴正方向传播的简谱横波在 t
2、=0 时刻的波形如图所示，质点 P 的 x 坐标为 3m.已知任意振动质点连续 2 次经过平衡位置的时间间隔为 0.4s.下列说法正确的是 A. 波速为 4m/s B. 波的频率为 1.25Hz C. x 坐标为 15m 的质点在 t=0.2s 时恰好位于波谷 D. x 的坐标为 22m 的质点在 t=0.2s 时恰好位于波峰 E. 当质点 P 位于波峰时，x 坐标为 17m 的质点恰好位于波谷 答案：BDE 解析： 任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s， 则， 解得 , 从图像中可知，所以根据公式，故 A 错误；根据公式 可得波的频率为 1.25Hz，B 正确；x 坐标为 1
3、5m 的质点和 x 坐标为 3m 的质点相隔 12m，为 波长的整数倍，即两质点为同相点，而 x 坐标为 3m 的质点经过 t=0.2s 即四分之一周期振动 到平衡位置，所以 x 坐标为 15m 的质点在 t=0.2s 时振动到平衡位置，C 错误；x 的坐标为 22m 的质点和 x 的坐标为 2m 的质点为同相点，x 的坐标为 2m 的质点经过 t=0.2s 即四分之 一周期恰好位于波峰，故 x 的坐标为 22m 的质点在 t=0.2s 时恰好位于波峰，D 正确；当质 点 P 位于波峰时，经过了半个周期，而 x 坐标为 17m 的质点和 x 坐标为 1m 的质点为同相 点，经过半个周期 x 坐
4、标为 1m 的质点恰好位于波谷，E 正确； 3.（15 重庆卷）题 11 图 2 为一列沿 x 轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点 P 的振动周期为 0.4s.求该波的波速并判断 P 点此时的振动方向. 答案：；P 点沿 y 轴正向振动 解析： 由波形图可知1.0m 距2.5/vm s T 波沿 x 轴正方向，由同侧法可知 P 点沿 y 轴正向振动. 4.（15 新课标 2 卷）平衡位置位于原点 O 的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平 x 轴传 播，P、Q 为 x 轴上的两个点（均位于 x 轴正向） ，P 与 Q 的距离为 35cm，此距离介于一倍 波长与二倍波长之间， 已知波源
5、自 t=0 时由平衡位置开始向上振动， 周期 T=1s， 振幅 A=5cm. 当波传到 P 点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过 5s，平衡位置在 Q 处的质点第一次 处于波峰位置，求： （）P、Q 之间的距离 （） 从 t=0 开始到平衡位置在 Q 处的质点第一次处于波峰位置时， 波源在振动过程中通过 路程. 解析： （1）由题意，O、P 两点的距离与波长满足： 4 5 OP 波速与波长的关系为： T v 在 t=5s 时间间隔内波传播的路程为 vt，由题意有： 4 PQvt 2.5 /vm s 综上解得：PQ=133cm （2）Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动时间为： Ttt 4 5 1 波源由平衡位置开始运动，每经过 4 T ，波源运动的路程为 A，由题意可知：Tt 4 1 25 1 故 t1时间内，波源运动的路程为 s=25A=125cm
