1、课时训练7波的图象题组一波的图象1.(多选)关于机械波的概念,下列说法中正确的是()A.质点振动的方向总是垂直于波传播的方向B.简谐波沿长绳传播,绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等C.任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长D.相隔一个周期的两时刻,简谐波的图象相同解析:机械波中的纵波,质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上,故A错误;间距为半个波长的两个点的位移必是大小相等,方向相反,故B正确;振动质点不会随波一起传播,C错误;每隔一个周期,波形图重合一次,D正确。答案:BD2.一列波在介质中向某一方向传播,如图是此波在某一时刻的波形图,且此时振动还只发生在M、N之间
2、,并知此波的周期为T,Q质点速度方向在波形中是向下的。则:波源是;P质点的起振方向为;从波源起振开始计时时,P点已经振动的时间为。解析:由Q点的振动方向可知波向左传播,N是波源。由M点的起振方向(向上)得P质点的起振方向向上。振动从N点传播到M点需要1T,传播到P点需要,所以质点P已经振动的时间为。答案:N向上题组二波的图象和振动图象3.(多选)根据如图所示的两图象,分别判断它们属于何种图象,并判定A、B两质点的运动方向()A.甲是振动图象,乙是波的图象B.甲是波的图象,乙是振动图象C.A、B两质点均向上D.A、B两质点均向下解析:由图象横轴区分:横坐标为x,则表示波的图象,横坐标为时间t,则
3、为振动图象,故A错,B对。在甲图中因为波向左传播,据“同侧法”将两方向箭头画在A点得A质点向下振动,乙图为振动图象,据下一时刻质点位置在横轴下方知B质点应向下运动,故C错,D对。答案:BD题组三波的传播方向与质点振动方向的关系4.(多选)一列简谐横波在x轴上传播,某时刻的波形图如图所示,a、b、c为三个质点,a正向上运动,由此可知()A.该波沿x轴正方向传播B.c正向上运动C.该时刻以后,b比c先到达平衡位置D.该时刻以后,b比c先到达离平衡位置最远处解析:波上的任何一点总是重复前一点的振动形式,因为a点向上运动,重复左边一点的振动形式,所以波沿x轴正方向传播,b、c质点分别向上和向下振动,所
4、以b比c先到达平衡位置,所以A、C两项正确。答案:AC5.(多选)取向上为质点振动的正方向,得到如图所示的两个图象,则图线上A、B两点对应的质点运动方向是()A.A点向下B.A点向上C.B点向下D.B点向上解析:甲图表示的是波的图象,由于波沿x轴负方向传播,所以图中质点A的振动方向向下,选项A正确,B错误;乙图表示的是振动图象,在图中B点所对应的时刻质点应当向下运动(因为下一时刻位移为负值),选项C正确,D错误。答案:AC(建议用时:30分钟)1.下图是一列简谐波在某一时刻的波形图,则()A.只有B、D有相同振幅B.只有A、F有相同振幅C.只有A、C、F有相同的振幅D.所有各质点的振幅都相同解
5、析:波传播过程中,各质点的振动过程是对波源振动的重复,所以振幅都相同。答案:D2.一列沿x轴正方向传播的简谐横波,某时刻的波形如图所示。P为介质中的一个质点,从该时刻开始的一段极短时间内,P的速度v和加速度a的大小变化情况是()A.v变小,a变大B.v变小,a变小C.v变大,a变大D.v变大,a变小解析:由题图可得,波沿x轴正方向传播,P质点在该时刻的运动方向沿y轴正方向,向平衡位置靠近,做加速度减小的加速运动,v变大,a变小,选项D正确。答案:D3.(多选)下列各图中,用水平箭头表示波的传播方向,用竖直箭头表示质点的振动方向,则正确的波形图是()解析:根据波的传播方向和波的传播特点可知选项B
6、、C正确。答案:BC4.一列简谐机械横波某时刻的波形图如图所示,波源的平衡位置坐标为x=0。当波源质点处于其平衡位置上方且向下运动时,介质中平衡位置坐标x=2 m的质点所处位置及运动情况是()A.在其平衡位置下方且向上运动B.在其平衡位置下方且向下运动C.在其平衡位置上方且向上运动D.在其平衡位置上方且向下运动解析:波源和x=2 m处的质点振动方向始终相反,步调反向,判断A正确。答案:A5.(多选)一简谐横波在x轴上传播,在某时刻的波形如图所示,已知此时质点F的运动方向向下,则()A.此波朝x轴负方向传播B.质点D此时向下运动C.质点B将比质点C先回到平衡位置D.质点E的振幅为零解析:根据上下
7、坡法可判断,F向下运动时,波向左传播,F与D在同一侧,即D也向下运动,故A、B对。又D向下运动带动C向下运动,D与B不在同一侧,即B向上运动,C将比B先回到平衡位置,故C错。振幅指质点偏离平衡位置的最大距离,所以E点的振幅不为零,故D错。故正确选项为A、B。答案:AB6.(多选)一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1所示,图中P、Q两质点的横坐标分别为x=1.5 m和x=4.5 m。P点的振动图象如图2所示。Q点的振动图象可能是下列四幅图中的()解析:P、Q两点间的距离为3 m。当波沿x 轴正方向传播时,P在平衡位置向上振动时,Q点应处于波峰,B对。当波沿x轴负方向传播时,P点处于向上振动时,Q
8、点应处于波谷,C对。答案:BC7.下图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形图。当R点在t=0时的运动状态传到S点时,PR范围内(含P、R)有一些质点正在向y轴负方向运动,这些质点的x 坐标取值范围是()A.2 cmx4 cmB.2 cmx4 cmC.2 cmx3 cmD.2 cmx3 cm解析:当R点在t=0时的运动状态传到S点时,其波形如图所示。由图可判断正在向y轴负方向运动的质点的x坐标取值范围是1 cmx3 cm和5 cmx7 cm,符合题意的选项应为C。答案:C8.下图是一列横波在某一时刻的波形图,波沿x轴正向传播,各质点的振动周期为0.4 s,则:(1)A点振动方向是,C
9、点振动方向是,D点振动方向是。(2)再经1 min,质点A通过的路程是m,质点C的位移是cm。解析:(1)据“上下坡”法可以确定A点向上振动,C点向下振动,D点向下振动。(2)介质中各质点的振幅都为2 cm,经过1 min A点通过的路程为42 cm=1 200 cm=12 m。1 min包含150个周期,1 min时与开始时的波形图相同,故那时C点的位移为0。答案:(1)向上向下向下(2)1209.一列沿x轴正方向传播的横波在某一时刻的波形图象如图所示,已知波的传播速度是16 m/s。(1)指出这列波中质点振动的振幅是多少;(2)画出再经过0.125 s时的波形图象。解析:(1)由图象可以看出,质点振动的最大位移是10 cm,因此振幅是10 cm。(2)经0.125 s波形沿x轴正方向移动的距离为x=vt=160.125 m=2 m,所以经过 0.125 s 后的波形图象如图中的虚线所示。答案:(1)10 cm(2)如解析图中虚线所示。
