物理 人教版 选择性必修第一册 第三章 机械波 专题 振动和波的综合问题
一、
巩固练
1．一列简谐横波沿
x
轴传播,
t
=0
.
1 s时的波形图如图甲所示,
A
、
B
为介质中的两质点
.
图乙为质点
A
的振动图像
.
以下判断正确的是
( )
A．
t
=0
.
15 s时,
A
的加速度为零
B．
t
=0
.
25 s时,
B
的速度沿
y
轴正方向
C．从
t
=0
.
1 s到
t
=0
.
25 s,
B
的位移大小为10 cm
D．从
t
=0
.
1 s到
t
=0
.
25 s,波沿
x
轴负方向传播了7
.
5 cm
【答案】BD
【解析】由题图乙可知,
t
=0
.
15 s时,质点
A
处于波谷位置,则此时
A
的加速度最大,故A错误;由题图乙可知,波的周期为0
.
20 s,由题图甲可知
t
=0
.
1 s到
t
=0
.
25 s经过0
.
15 s即四分之三周期,质点
B
在
t
=0
.
25 s时处于平衡位置,速度方向沿
y
轴正方向,故B正确;
t
=0
.
1 s时,
B
在正向最大位移处;
t
=0
.
25 s时,质点
B
处于平衡位置,则
B
的位移大小为5 cm,故C错误;由题图乙可知在
t
=0
.
1 s时质点
A
处于平衡位置且向下振动,结合题图甲可知波沿
x
轴负方向传播,波长
λ
=10 cm,由题图乙可知,波的周期为0
.
20 s,则波速为
v
=
=50 cm
/
s,从
t
=0
.
1 s到
t
=0
.
25 s,波沿
x
轴负方向传播的距离
s
=50×0
.
15 cm=7
.
5 cm,故D正确
.
2．如图甲所示是一列沿
x
轴正方向传播的简谐横波在
t
=0时刻的波形图,
P
是参与波动的、离原点
x
1
=2 m处的质点,
Q
是参与波动的、离原点
x
2
=4 m处的质点
.
图乙是在波的传播方向上某质点的振动图像(波的传播方向上所有质点的计时起点相同)
.
由图可知
( )
A．从
t
=0到
t
=6 s,质点
Q
通过的路程为12 m
B．从
t
=0到
t
=6 s,质点
P
通过的路程为 0
.
6 m
C．这列波的传播速度为
v
=2 m/s
D．从
t
=0起,质点
P
比质点
Q
晚1 s到达波峰
【答案】BCD
【解析】从题图乙可知该波的周期为
T
=2 s,故从
t
=0到
t
=6 s,质点
P
、
Q
振动了三个周期,故
P
、
Q
通过的路程均为
s
=4
A
×3=60 cm=0
.
6 m,故A错误,B正确;从题图甲可知
λ
=4 m,故波速为
v
=
=2 m/s,C正确;因为波沿
x
轴正方向传播,根据波的传播方向和质点振动方向的关系可知,
t
=0时刻,质点
P
正向
y
轴负方向振动,达到波峰还需要
t
=
T
=1
.
5 s,质点
Q
此时正向
y
轴正方向振动,达到波峰还需要
t'
=
T
=0
.
5 s,故
P
质点比
Q
质点晚1 s到达波峰,故D正确
.
3．如图所示是一列简谐横波在
t
=0
.
15 s时的波形图,该波沿
x
轴负方向传播,传播的速度为
v
=10 m/s,则质点
a
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