機(jī)械波和波的圖象(文件)
【正文】 的應(yīng)用 【 例 1】 (2020年全國(guó)卷 Ⅱ 改編 )(基礎(chǔ)題 )一簡(jiǎn)諧橫波以 4 m/s的波速沿 x軸正方向傳播 ． 已知 t＝ 0時(shí)的波形如圖所示 ， 則 ( ) A ． 波的周期為 0 . 5 s B ． x ＝ 0 處的質(zhì)點(diǎn)在 t ＝ 0 時(shí)向 y 軸負(fù)向運(yùn)動(dòng) C ． x ＝ 0 處的質(zhì)點(diǎn)在 t ＝14 s 時(shí)速度為 0 D ． x ＝ 0 處的質(zhì)點(diǎn)在 t ＝14 s 時(shí)速度值最大 解析： 由波的圖象可知半個(gè)波長(zhǎng)是 2 m ，波長(zhǎng)是 4 m ，周期是 T ＝λv＝44 s ＝ 1 s ， A 錯(cuò)誤 ． 波沿 x 軸正方向傳播，則 x ＝ 0 的質(zhì)點(diǎn)沿 y 軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)， B 正確 ． x ＝ 0 的質(zhì)點(diǎn)的 位移是振幅的一半，則要運(yùn)動(dòng)到平衡位置的時(shí)間是13T4＝112 s ，則 t ＝14時(shí)刻 x ＝ 0 的質(zhì)點(diǎn)越過(guò)了平衡位置速度不是最大， C 、 D 錯(cuò)誤 ． 答案： B 考點(diǎn)二：波的圖象和振動(dòng)圖象的綜合應(yīng)用 【 例 2】 (能力題 )如圖所示 ， (甲 )為某一列簡(jiǎn)諧波 t＝ t0時(shí)刻的圖象 ， (乙 )是這列波上P點(diǎn)從這一時(shí)刻起的振動(dòng)圖象 ， 試討論： (1)波的傳播方向和傳播速度的大小 ． (2)畫(huà)出經(jīng)過(guò) s后波的圖象 ， 并求 0～ s內(nèi) P質(zhì)點(diǎn)的位移和路程 ． 解析： ( 1 ) 根據(jù)振動(dòng)圖象可以判斷 P 質(zhì)點(diǎn)在 t ＝ t0時(shí)刻在平衡位置且向負(fù)的最大位移運(yùn)動(dòng)，由此可確定波沿 x 軸正向傳播 ． 由 t ＝ t0時(shí)該波的圖象可知 λ ＝ 2. 0 m ，根據(jù) v ＝ λf ，波傳播的頻率與波源振動(dòng)頻率相同，而波源振動(dòng)的頻率與介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率相同，由 P 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象可知， f ＝1T＝10. 4 Hz ＝ 2. 5 Hz ， 所以 v ＝ 2. 0 2. 5 m /s ＝ 5. 0 m / s. ( 2 ) 由于 T ＝ 0. 4 s ，所以 2. 3 s ＝ 534T ，波形重復(fù) 5 次再沿 x 軸推進(jìn)34個(gè)波長(zhǎng)，經(jīng)過(guò) 2. 3 s 后波的圖象如圖所示， P 質(zhì)點(diǎn)的位移為 10 cm ，路程 s ＝ 4A 5 ＋ 3A ＝ 23 A ＝ 2. 3 m. 答案： 見(jiàn)解析 ( 對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第 154 頁(yè) ) (2020年重慶理綜 ， 14)一列簡(jiǎn)諧波在兩時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線和虛線所示 ，由圖可確定這列波的 ( C ) A． 周期 B． 波速 C． 波長(zhǎng) D． 頻率 解析： 從圖象中可直接讀出波的波長(zhǎng)為 λ＝ 4 m， 故 C正確 ， 因題設(shè)未給出其他有用條件 ， 故不能求出 T、 f和 v， 故 A、 B、 D錯(cuò)誤 ． ( 對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第 283 ～ 284 頁(yè) ) 【測(cè)控導(dǎo)航】 考點(diǎn) 題號(hào) 1. 機(jī)械波的形成和傳播 1 、 4 2. 波的圖象 2 、 3 3. 波的圖象和振動(dòng)圖象的綜合 8 、 9 4. 波的多解性 7 5. 波的干涉和衍射 5 6. 多普勒效應(yīng) 6 1.(2020年天津理綜 )一列簡(jiǎn)諧橫波沿 x軸正向傳播 ， 傳到 M點(diǎn)時(shí)波形如圖所示 ， 再經(jīng) s， N點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng) ， 則該波的振幅 A和頻率 f為 ( D ) A． A＝ 1 m f＝ 5 Hz B． A＝ m f＝ 5 Hz C． A＝ 1 m f＝ Hz D． A＝ m f＝ Hz 解析： 由波的圖象可知 A ＝ 0 . 5 m ， λ ＝ 4 m ． 則： x MN ＝ 32 λ ∴ 32 T ＝ 0 . 6 s ，得 T ＝ 0 . 4 s ，進(jìn)一 步求 f ＝ 1T ＝ 2 . 5 H z . 故 D 項(xiàng)正確 ． 2． (2020年安徽理綜 )一列沿 x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波 ， 某時(shí)刻的波形如圖所示 ． P為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn) ， 從該時(shí)刻開(kāi)始的一段極短時(shí)間內(nèi) ， P的速度 v和加速度a的大小變化情況是 ( D ) A． v變小 ， a變大 B． v變小 ， a變小 C． v變大 ， a變大 D． v變大 ， a變小 解析： 根據(jù)波動(dòng)規(guī)律可知 ， 該時(shí)刻 P點(diǎn)向平衡位置運(yùn)動(dòng) ， 在極短時(shí)間內(nèi)其位移沿 y軸負(fù)方向并減小 ， 所以質(zhì)點(diǎn) P受的回復(fù)力 、 加速度方向?yàn)?y軸正方向且均減?。挥忠?yàn)?v和 a同向 ， 所以 v增大 ， 故 D對(duì) ． 3． (2020年上海卷 )如圖 (甲 )， 一列簡(jiǎn)諧橫波沿 x軸正方向傳播 ， 實(shí)線和虛線分別表示 t1＝ 0和 t2＝ s(T s)時(shí)的波形 ， 能正確反映 t3＝ s時(shí)波形的是圖 (乙 )中的 ( D ) 解析： 由 T 0 . 5 s ＝ t 2 － t 1 ，結(jié)合題圖可知 T4 ＝ t 2 － t 1 ， 故 T ＝ 2 . 0 s ， t 3T ＝ 3 34 ，故 D 正確 ． 4． 一列簡(jiǎn)諧橫波 ， t＝ 0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示 ， t＝ s(小于一個(gè)周期 )時(shí)刻的波形如圖中的虛線所示 ， 則 ( C ) A． 質(zhì)點(diǎn) P的運(yùn)動(dòng)方向可能向右 B． 波的周期可能為 s C． 波的傳播速度可能為 90 m/s D
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