大学物理 机械波习题课选讲例题.ppt

u x m y m O 0 1 0 1 a b 1 一平面简谐波的波动方程为y 0 1cos 3 t x SI t 0时的波形曲线如图所示 则 A O点的振幅为 0 1m B 波长为3m C a b两点间相位差为 2 D 波速为9m s 2 一平面简谐波表达式为y 0 05sin t 2x SI 则该波的频率 Hz 波速u m s 及波线上各点振动的振幅A m 依次为 A 1 2 1 2 0 05 B 1 2 1 0 05 C 2 2 0 05 D 1 2 1 2 0 05 3 某平面简谐波在t 0s时波形如图所示 则该波的波函数为 O y cm x cm 0 5 u 8cm s A y 0 5cos 4 t x 8 2 cm B y 0 5cos 4 t x 8 2 cm C y 0 5cos 4 t x 8 2 cm D y 0 5cos 4 t x 8 2 cm 4 以下说法正确的是 A 在波传播的过程中 某质元的动能和势能相互转化 总能量保持不变 B 在波传播的过程中 某质元任一时刻的动能与势能相等 且随时间作周期性的变化 C 在波传播的过程中 某质元任一时刻的动能与势能相等 且不随时间发生变化 D 在波传播的过程中 某质元任一时刻的动能与势能有可能相等 有可能不等 视时刻而定 5 两相干波分别沿BP CP方向传播 它们在B点和C点的振动表达式分别为yB 0 2cos2 t和yC 0 3cos 2 t SI 己知BP 0 4m CP 0 5m波速u 0 2m s 则P点合振动的振幅为 A 0 2m B 0 3m C 0 5m D 0 1m B P C 6 一平面简谐波动在弹性媒质中传播时 在传播方向上媒质中某质元在负的最大位移处 则它的能量是 1 动能为零 势能最大 2 动能为零 势能为零 3 动能最大 势能最大 4 动能最大 势能为零 7 关于产生驻波的条件 以下说法正确的是 A 任何两列波叠加都会产生驻波 B 任何两列相干波叠加都能产生驻波 C 两列振幅相同的相干波叠加能产生驻波 D 两列振幅相同 在同一直线上沿相反方向传播的相干波叠加才能产生驻波 8 关于驻波的特性 以下说法错误的是 A 驻波是一种特殊的振动 波节处的势能与波腹处的动能相互转化 B 两波节之间的距离等于产生驻波的相干波的波长 C 一波节两边的质点的振动步调 或位相 相反 D 相邻两波节之间的质点的振动步调 或位相 相同 9 关于半波损失 以下说法错误的是 A 在反射波中总会产生半波损失 B 在折射波中总不会产生半波损失 C 只有当波从波疏媒质向波密媒质入射时 反射波中才产生半波损失 D 半波损失的实质是振动相位突变了 10 在驻波中 两个相邻波节间各质点的振动 1 振幅相同 相位相同 2 振幅不同 相位相同 3 振幅相同 相位不同 4 振幅不同 相位不同 11 一辆汽车以25ms 1的速度远离一静止的正在鸣笛的机车 机车汽笛的频率为600Hz 汽车中的乘客听到机车呜笛声音的频率是 已知空气中的声速为330m s A 558Hz B 646Hz C 555Hz D 649Hz 12 如图一向右传播的简谐波在t 0时刻的波形 已知周期为2s 则P点处质点的振动速度与时间的关系曲线为 p 13 如图一向右传播的简谐波在t时刻的波形BC为波密媒质的反射面 则反射波在t时刻的波形图为 答 B P点两振动反相 3 A B是简谐波波线上的两点 已知B点的位相比A点落后 3 A B两点相距0 5m 波的频率为100Hz 则该波的波长 m 波速u m s 2020 3 18 15 可编辑 例一平面机械波沿轴负方向传播 已知处质点的振动方程为 若波速为求此波的波函数 波函数 解 例一平面简谐波在时刻的波形图如图 设频率 且此时P点的运动方向向下 求1 该波的波函数 解 波向轴负向传播 2 求在距原点O为100m处质点的振动方程与振动速度表达式 例一简谐波沿轴正向传播 已知振幅 频率和速度分别为 设时的波形曲线如图 求1 处质点振动方程 2 该波的波函数 波函数 解 例一简谐波沿轴正向传播 已知点振动曲线如图 求1 点振动方程 2 波函数 波函数 例为两相干波源 它们的振动方向均垂直于画面并发出波长为的简谐波 P点是两列波相遇区域中的一点 距离如图 P点发生相消干涉 的振动方程为求的振动方程 解 例 干涉消声器结构原理图 当发电机噪声经过排气管达到A时分成两路在B点相遇 声波干涉相消 若频率 则弯管与直管的长度差至少应为多少 声波的速度 实际应用时 常将不同频率的消声器串接在一起 干涉相消时 例已知在固定端处反射波的波函数 反射波无能量损失 求入射波波函数 驻波方程和波节位置 解 波节位置 例两相干波源位于同一介质中的A B两点 其振幅相同 频率皆为100Hz B比A的相位超前 若A B相距30 0m 波速为400m s 试求AB连线上因干涉而静止的点的位置 解 1 A点左侧 全部加强 2 B点右侧 全部加强 3 A B两点间 解入射波和反射波在B点振动同相位 自由端 反射波在点振动 反射波波函数 例已知弦线上入射波在处发生反射 反射点为自由端 若波在传播和反射过程中振幅不变 入射波波函数为 求反射波波函数 解 入射波和反射波在B点振动同相位 自由端 反射波在O点振动与入射波在O点振动相位落后 反射波波函数 例已知弦线上入射波