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机械波习题课 二 例1 在水波槽的衍射实验中 若打击水面的振子振动频率是5hz 水波在水槽中的传播速度为0 05m s 为观察到显著的衍射现象 小孔直径d应为 a 10cmb 5cmc d 1cmd d 1cm 解析 在水槽中激发的水波波长为 要求在小孔后产生显著的衍射现象 应取小孔的尺寸能与波长相比或小于波长 所以答案d正确 例2 下左图所示为一列简谐横波在t 20s时的波形图 下右图是这列波中 点的振动图线 求该波的传播速度和传播方向 解析 由波动图象可知 100m 由振动图象可知 t 2s 所以v t 50m s p点在t 20s时的振动情况与t 2s时的振动情况相同 由振动图象可知p点在t 20s时的振动方向向上 波峰即将到达 所以波向左传播 例3 05北京 一列简谐机械波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 当波源质点处于平衡位置上方且向下运动时 介质中平衡位置坐标x 2的质点所处的位置及运动情况是 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 分析 由于波源和质点间距离为半个波长 所以波源和质点运动情况应该步调相反 故a选项正确 例4 天津05 在下图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐波在t 0和t 0 03s时刻的波形图 x 1 2m处的质点在t 0 03s时刻向y轴正方向运动 则 a 该波的频率可能是12 5hzb 该波的波速可能是10m sc t 0时x 1 4m处质点的另速度方向沿y同正方向d 各质质在0 03s内随波迁移0 9m 解析 由质点振动方向可知 该波沿x轴正方向传播 所以有 当n 3时 f 12 5hz a选项正确 根据波速公式 当v 10m s n取负值 所以b选项错误 t 0时 x 1 2m处质点的加速度方向沿y轴负方向 c选项错误 d选项明显不正确 答案 a 例5 05广东 一列沿x同正方向传播的横波 t 0时刻的波形如图中实线所示 t 0 02s时刻的波形如图中的虚线所示 则 a 质点p的运动方向向右b 波的周期可能为0 27sc 波的频率可能为1 25hzd 波的传播速度可能为20m s 解析 a明显不正确 由波的传播方向和两时刻波形图可知 波的周期和频率可能值 当t 0 27s时 n取值不是整数 故b选项错误 当n 0
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