1、课时作业(四十三)机械波授课提示：对应学生用书第351页一、选择题(每小题均有多个选项符合题目要求)1如图所示，实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷，两列波的振幅均为A.此刻，M是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是()A该时刻位于O点的质点正处于平衡位置B位于P、N两点的质点始终处在平衡位置C随着时间的推移，位于M点的质点将向位于O点的质点处移动D从该时刻起，经过四分之一周期，位于M点的质点到达平衡位置EOM连线的中点是振动加强的点，其振幅为2A答案：BDE2(2017广东百校联盟模拟)图示是一列简谐波在t0时刻的波形图，介质中x4 m处质点沿y轴方向做简谐运动的表达式为y
2、5sin4t(cm)关于这列波，下列说法正确的是()A波长为4 mB波速为8 m/sC波沿x轴正方向传播D再经过半个周期，x4 m处质点沿波的传播方向移动2 mE再经过个周期，x4 m处质点位于波谷解析：根据波动图象可知，波长4 m，选项A正确；由介质质点的振动公式y5sin4t(cm)知，波动周期T0.5 s，则波速v8 m/s，选项B正确；由y5sin4t(cm)知，t0时刻x4 m处质点处于平衡位置向y轴正方向振动，则可知波沿x轴负方向传播，选项C错误；质点不随波迁移，只在原平衡位置做简谐振动，仍处于x4 m处，选项D错误；再经过个周期，x4 m处质点运动至波谷位置，选项E正确答案：AB
3、E3(2017福建漳州八校三联)图为两列沿绳传播的(虚线表示甲波，实线表示乙波)简谐横波在某时刻的波形，M为绳上x0.2 m处的质点，则下列说法中正确的是()A图示时刻质点M的速度为零BM点是振动加强点C甲波的传播速度v1比乙波的传播速度v2大D由图示时刻开始，再经甲波的周期，质点M将位于波峰E位于原点的质点与M点的振动方向总是相反的解析：图示时刻，两波在质点M处引起的振动方向相同，速度最大，振动加强，A错误，B正确；两波在同一介质中传播，波速相同，C错误；图示时刻M质点向下振动，再经甲波的周期，质点M将位于波峰，D正确；O、M平衡位置之间的距离等于半个波长，振动方向总相反，E正确答案：BDE
4、4(2017东北三省四市一模)一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点P的速度为v，经过1.0 s它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过0.2 s它的速度大小、方向第二次与v相同，则下列判断中正确的是()A波沿x轴负方向传播，波速为5 m/sB波沿x轴正方向传播，波速为5 m/sC若某时刻质点M到达波谷处，则质点P一定到达波峰处D质点M与质点Q的位移大小总是相等、方向总是相反E从图示位置开始计时，在2.0 s时刻，质点P在y轴上的坐标为20 cm解析：由题意可知，波沿x轴负方向传播，其周期T1.2 s，根据v得v5 m/s，A正确，B错误；当两质点平衡位置间的距离相差半个波长的奇数倍时
5、，振动步调相反，C正确、D错误；波的周期为T1.2 s，根据对称性可知，从图示位置开始计时，在2.0 s时刻，质点P到达波峰处，其y坐标为20 cm，E正确答案：ACE5(2017河北正定模拟)如图所示，有一列减幅传播的简谐横波，x0与x75 m处的A、B两个质点的振动图象分别如图中实线与虚线所示则这列波的()AA点处波长是10 cm，B点处波长是5 cmB周期一定都是2102 sCt0.012 5 s时刻，两质点的振动速度方向相反D传播速度一定是600 m/sEA质点的振幅是B质点的振幅的2倍解析：由A、B两质点的振动图象可知两质点的周期均为2102 s，所以B项正确；再由振动图象知t0时，
6、质点A在平衡位置且向上振动，B处在波峰，则有75 mn(n0、1、2、3)，解得(n0、1、2、3)，所以A项错；在t0.012 5 sT时，质点A向下振动，B向上振动，所以C项正确；波的传播速度v m/s(n0、1、2、3)，有多种可能，D项错；由图可知质点A的振幅为10 cm，质点B的振幅为5 cm，所以E项正确答案：BCE6(2017新疆二测)一列简谐横波某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，图中质点A的振动图象如图乙所示则()A这列波的波速是25 m/sB这列波沿x轴负方向传播C质点A在任意的1 s内所通过的路程都是0.4 mD若此波遇到另一列波并发生干涉现象，则另一列波的频率为1
7、.25 HzD质点P每经过一个周期将沿x轴负方向运动20 m解析：通过振动图象可知，波传播的周期T0.8 s，频率f1.25 Hz，由波的图象可知，波长20 m，质点振动的振幅A8 cm，则波速v25 m/s，选项A正确；由图象知，t0时刻，质点A沿y轴正方向振动，故波沿x轴负方向传播，选项B正确；质点A经过1 s，振动了个周期，但不一定从平衡位置或最大位移处开始振动，路程不一定是L4A0.4 m，选项C错误；两列波发生干涉，频率一定相等，选项D正确；波在传播过程中，质点在各自平衡位置附近振动，并不沿波的传播方向移动，选项E错误答案：ABD7(2017黄冈模拟)如图所示，两列简谐横波分别沿x轴
8、正方向和负方向传播，两波源分别位于x0.2 m和x1.2 m处，传播速度均为v00.2 m/s，振幅均为A2 cm.图示为t0时刻两列波的图象(传播方向如图所示)，此刻平衡位置处于x0.2 m和x0.8 m的P、Q两质点刚开始振动质点M的平衡位置处于x0.5 m处，则下列判断正确的是()A质点P、Q的起振方向都沿y轴负方向Bt1.5 s时刻，质点P、Q都运动到M点Ct1.5 s时刻之前，质点M始终处于静止状态Dt2.5 s时M点处于平衡位置向y轴负方向运动EM点开始振动后做振幅为4 cm，周期为2 s的简谐运动解析：根据两列波的波动图象及传播方向可以判断，P、Q两质点的起振方向均沿y轴负方向，
9、选项A正确；因为v，则波源振动周期T2 s，从t0到t1.5 s，波向前传播距离xvt0.3 m，波传播的是振动形式和能量，质点不随波迁移，选项B错误，而选项C正确；t1.5 s时刻质点M开始离开平衡位置沿y轴负方向运动，由于t2.5 s1.5 s1 s，则t2.5 s时刻质点M又回到平衡位置沿y轴正方向振动，选项D错误；M处质点发生共振，振幅为2A4 cm，周期为T2 s，选项E正确答案：ACE二、非选择题8(2017福建漳州三模)某实验小组在用单摆测定重力加速度实验中，使用游标卡尺测摆球直径，测量结果如图1所示，则该摆球直径为_ cm.某同学先测得摆线长为89.2 cm，然后停表记录了完成
10、30次全振动所用时间如图甲中停表所示，则：该摆长为_ cm，停表所示读数为_ s.为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l，测出相应周期T，从而得出一组对应的l与T的数值，再以l为横坐标、T2为纵坐标，将所得数据连成直线如图乙所示，则测得g_.解析：游标卡尺的读数主尺游标尺与主尺对齐格数精确度9 mm60.1 mm9.6 mm0.96 cm单摆的摆长lLR89.2 cm cm89.68 cm，停表的读数为57.0 s.单摆的周期公式T2，所以图象的斜率表示k，由题图知k4，则g9.86 m/s2.答案：0.9689.6857.09.86 m/s29(2017唐山统考)一列沿x方向传播的简谐横
11、波，在t0时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为10 cm.P、Q两点的坐标分别为(1,0)和(9,0)，已知t0.7 s时，P点第二次出现波峰(1)这列波的传播速度多大？(2)从t0时刻起，经过多长时间Q点第一次出现波峰？(3)当Q点第一次出现波峰时，P点通过的路程为多少？解析：(1)由题意可知该波的波长为4 m，P点与最近波峰的水平距离为3 m，距离下一个波峰的水平距离为7 m所以v10 m/s(2)Q点与最近波峰的水平距离为11 m故Q点第一次出现波峰的时间为t11.1 s(3)该波中各质点振动的周期为T0.4 sQ点第一次出现波峰时质点P振动了t20.9 s则t22TT质点每振动经过的路
12、程为10 cm当Q点第一次出现波峰时，P点通过的路程x0.9 m.答案：(1)10 m/s(2)1.1 s(3)0.9 m10如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是在t2(t10.2) s时刻的波形图(1)若波速为35 m/s，求质点M在t1时刻的振动方向(2)在t1到t2的时间内，如果M通过的路程为1 m，那么波的传播方向怎样？波速多大？解析：(1)从波的图象可以看出，波长为4 m若波沿x轴正方向传播，波传播的距离为x1(n0、1、2)，波传播的速度为v15(4n1) m/s(n0、1、2)，波速不可能等于35 m/s，说明波沿x轴负方向传播，质点M向下振动(2)从波的图象可以看出质点的振幅为A20 cm0.2 m如果M通过的路程为x1 m，则经历的时间与周期的比值m1，说明波沿x轴正方向传播；波速为v2 m/s25 m/s.答案：(1)质点M向下振动(2)沿x轴正方向25 m/s
