1、第57练波的图像和振动图像的理解和应用(时间15分钟)思维方法1分清振动图像与波动图像2看清横、纵坐标的单位尤其要注意单位前的数量级3找准波动图像对应的时刻,找准振动图像对应的质点选择题12022浙江模拟一列简谐横波在t0.2 s时的波形图如图甲所示,P、Q为介质中的两个质点,它们的平衡位置分别为x1 m和x3.5 m质点P的振动图像如图乙所示, 则()A该简谐波沿x轴正方向传播Bt0.775 s时,质点P、Q的加速度相同Ct0.28 s时,质点P、Q的速度方向相反Dt0.4 s到t1.1 s内,质点Q的路程为7 cm22022滨江区校级模拟一列简谐横波沿x轴正方向传播,波速为v4 m/s,已
2、知距坐标原点x0.8 m处质点的振动图像如图所示,在下图中能够正确表示t0.35 s时的波形图的是()3(多选)2022金华模拟如图甲所示,同一介质中两个波源M和N相距L6.0 m,起振后的振动图像分别如图乙和图丙所示,位于M、N之间的质点P到波源M的距离d2.25 m已知波源M产生的简谐横波的速度为v50 m/s,则以下判断正确的是()A.波源M产生的波的波长比波源N产生的波的波长长B波源M产生的波刚传播到P点时,质点P向y轴正方向运动C两列波叠加后,P点的振幅是9 cmD两列波叠加后,M、N连线的中点处的振幅是9 cm42022镇海区校级模拟如图所示,沿波的传播方向上有六个质点a、b、c、
3、d、e、f,相邻两质点之间的距离均为1 m,各质点均静止在各自的平衡位置,t0时刻振源a开始做简谐运动,取竖直向上为振动位移的正方向,其振动图像如图所示,形成的简谐横波以2 m/s的速度水平向右传播,则下列说法正确的是()A从t3 s时刻起f点开始振动Bt3 s时刻质点e第二次回到平衡位置C.从t0至t3 s内质点b运动的路程为10 cmD从t2 s至t3 s内质点d的加速度正在逐渐减小5(多选)沿水平放置的足够长弹性绳建立x轴,从左向右有M、O、N三个质点(N点未画出),位于坐标原点处的O质点在外力作用下做简谐振动,形成沿x轴传播的简谐横波t0时刻波形如图甲所示,其中M点再经过1 s时间(小
4、于一个周期),位移仍与t0时相同,但振动方向相反N点与M点平衡位置距离小于一个波长,且振动方向总相反()AN点平衡位置坐标为x8 cmB此简谐波在x轴上的传播速度为4 m/sCN点振动图像如图乙所示DM比N先振动,且二者起振方向相反第57练波的图像和振动图像的理解和应用1答案:B解析:由题图乙可知,当t0.2 s时,质点P正从平衡位置向y轴负方向运动,根据质点振动方向与波的传播方向的关系可知,该波一定沿x轴负方向传播,故A错误;t0.775 s时,质点P、Q各振动了0.575 s,质点P正从平衡位置向y轴负方向运动,质点Q开始向上振动,经过相同的时间0.575 s时振动到关于平衡位置对称的位置
5、,即质点P、Q的加速度相同,故B正确;t0.28 s时,质点P、Q各振动了0.08 s,小于四分之一周期,质点P正从平衡位置向y轴负方向运动,经过0.08 s向下振动,质点Q开始向上振动,经过0.08 s也向下振动,C错误;t0.4 s到t1.1 s内,即质点Q振动了1T,质点Q的起始位置既不是平衡位置,又不是最大位移处,所以在1T的路程不是s7A7 cm,故D错误2答案:B解析:根据距坐标原点x0.8 m处质点的振动图像可知:t0.35 s时该点在y轴负方向上且向上振动,简谐横波沿x轴正方向传播,由A图知距坐标原点x0.8 m处的质点处在y轴负方向上且向下振动,故A错误;B图中该质点处在y轴
6、负方向上,正向上振动,故B正确;C图中该质点处在y轴正方向上,正向上振动,故C错误;D图中该质点处在y轴正方向上,正向下振动,故D错误3答案:BC解析:由于两波在同一介质中传播,故两波波速相等,均为v50 m/s,分析图像可知,两波周期相同,均为T0.02 s,则波长均为vT500.02 m1 m,故A错误;分析图乙可知,波源M起振方向向上,由于各质点起振方向和波源起振方向相同,故波传播到P点时,质点P向y轴正方向运动,故B正确;分析图乙和图丙可知,两波起振方向相反,且P点到两波源的波程差为x(Ld)d,代入数据可知x1.5 m1.5,为半波长的奇数倍,故P点为振动加强点,振幅为两波振幅之和,
7、AA1A25 cm4 cm9 cm,故C正确;MN连线的中点到两波源的波程差为0,且两波起振方向相反,故该点为振动减弱点,振幅为两波振幅之差,AA1A2(54) cm1 cm,故D错误4答案:C解析:由振动图像可知T2 s,v2 m/s,则vT22 m4 m,波传到f点的时间为:tf s2.5 s,即从t2.5 s时刻起f点开始振动,故A错误;波传到e点的时间为:te s2 s,质点起振的方向向上,则t3 s时刻波传到e点之后,质点e上下振动1 s,即,所以t3 s时刻质点e第一次回到平衡位置,故B错误;波传到b点的时间为:tb s0.5 s,从t0至t3 s内质点b振动了3 s0.5 s2.
8、5 s1T,则运动的路程为5A52 cm10 cm,故C正确;波传到d点的时间为:td s1.5 s,即波传到d点需要1.5 s,质点起振的方向向上,所以质点d开始振动方向也是向上,则从t2 s至t3 s内质点d正在从波峰向波谷振动,加速度先逐渐减小后逐渐变大,故D错误5答案:AC解析:由图可知,这列波的波长是12 cm,质点M的平衡位置坐标xm2 cm.位于坐标原点O处的质点在外力作用下做简谐振动,形成沿x轴传播的简谐横波,根据对称性可知,质点M与平衡位置坐标:xp2 cm的质点P振动完全相同由图可知,M点再经过1 s时间(小于一个周期),位移仍与t0时相同,但振动方向相反说明波的周期是:T3 s.AC、N点与M点振动方向总相反,也就是说N点与P点振动方向总相反,说明N点与P点的平衡位置的距离是半个波长的奇数倍,N点与M点平衡位置距离小于一个波长,可知N点平衡位置坐标为:xNxp8 cm.N点振动方程为:yN4 cos ,故A、C正确;此简谐波在x轴上的传播速度为:v4 cm/s,故B错误;M离波源O近,M比N先振动,但二者起振方向都与波源起振方向相同,故D错误