1、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.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.(201
2、7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/sB.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 cmD.在t2时刻,位于x=3 m处的质点D处于平衡位置且开始沿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()A
3、.沿x轴正方向传播,波速v=12.5 m/sB.沿x轴正方向传播,波速v=5 m/sC.沿x轴负方向传播,波速v=12.5 m/sD.沿x轴负方向传播,波速v=5 m/s5.(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
4、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()
5、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)
6、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 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 ()A.此列波的波长为1 m,波速为4 m/sB.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50 cm,两列波在P点相遇,
7、则P点振幅为()图甲 A.70 cmB.50 cmC.35 cmD.10 cm5.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?答案精解精析基础巩固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
8、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=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
9、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.Ca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,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
10、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
11、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 sy0=-2 cms0=0.3 m(2)波沿x轴负方向传播解析由图像可知,=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由t=0至P点第一次到达波峰时止,经历的时间t2=t1+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t2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。