12.2波的图像.doc

航帆教育随堂知识题库波的图像例1：一列横波在某时刻的波形图如图所示 （1）若此时刻质点a的振动方向向下，则波向什么方向传播？（2）若波向右传播，此时刻d点向什么方向振动？选题目的：由具体波形图确定波的传播情况 解析：（1）取和a点相邻的两个点bc若a点此时刻向下振动，则b点应是带动a点振动的，c点应是在a点带动下振动的所以b点先振动，其次是ac两点因此，波是向左传播的（2）取和d点相邻的一个点e由于波向右传播，所以d点应该比e点先振动起来，e点是在d点带动下振动起来的所以d点此时刻应该向下振动 我们再通过下面的例题将两者的方向关系归纳为两种处理方法例2: 如图所示是一列向右传播的横波，请标出这列波中a、b、c、dh等质点这一时刻的速度方向选题目的：由波形图确定波中质点的运动情况解析：方法1：波的成因法波动过程中介质质点的运动特点可用三句话来描述，即先振动的质点带动后振动的质点，后振动的质点重复前面质点的振动，后面振动质点的振动状态落后于先振动的质点；概括起来就是“带动重复落后” 质点c和g此时在最大位移处，速度为零，无所谓速度方向，利用波的成因法，以此时最大位移处的c为参照点，d的振动落后c，要跟着到最大位移处，所以速度向下，e、f依次跟上，速度都向下；b的振动超前c，已从负的最大位移回报，所以速度向上，a超前b，速度也向上；同理以g为参照点，可知h点速度向上 方法2：逆向描波法手握一支笔，在波形图线上逆着波的传播方向复描该波形，复描时笔尖沿波形向上经过的质点，此刻均向上振动；复描时笔尖沿波形向下经过的质点，此刻均向下运动（波峰波谷点除外），这种方法也叫“走波法”如图所示是一列向右传播的波，故从右向左复描该波，很容易得知h点向上运动，f、e、d向下运动，a、b向上运动利用逆向描波法来判定速度方向比较简单例3：某一简谐横波在t0时刻的波形图如图的实线所示若波向右传播，画出T/4后和T/4前两个时刻的波的图象选题目的：利用已知条件画出波的图象解析：根据t0时刻波的图象及传播方向，可知此时刻A、B、C、D、E、F各质点在该时刻的振动方向，由各个质点的振动方向可确定出经T/4后时刻各个质点所在的位置，将这些点所在位置用平滑曲线连接起来，便可得到经T/4后时刻的波的图象如图中的虚线（a）所示 同样道理，各个质点的振动方向可确定出T/4前时刻各个质点所在位置，于是便可得到T4前时刻的波的图象如图中虚线（b）所示 若波向左传播，同样道理可以画出从t0时刻开始的T/4后和T/4前两个时刻的波的图象例4：一列横波沿绳子向右传播，某时刻形成如图所示的凸凹形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点 A它们的振幅相同B其中D、F速度方向相同C其中A、C速度方向相同D从此时算起，B比C先回到平衡位置 选题目的：由波形图判断波中质点的运动情况 解析：波源振动，绳上各质点都做受迫振动，不计传播中的能量损耗，各质点的振幅相同，则A对波向右传播，则波源在左侧，离波源远的质点落后并重复离波源近的质点的振动，由此可知此时质点A正向下振动，C点随质点B向上振，D点随C点向上振，F点随E点向下振，则A与C，D与F的振动方向均相反，则B、C错，而质点B、C都向上振，都要先到最大位移处再回到平衡位置，但C落后于B，则B比C先回到平衡位置，答案为A、D例 5：如图所示为一列横波的波形图象，已知质点A的振动方向向下，试确定波的传播方向选题目的：考查利用横波图像判断波的传播情况解析：波是振动在介质中的传播而形成的，后面的质点总是跟随前面的质点振动，即后面的质点总比前面的质点“晚”一点，A点现在向下运动，与它相邻的左面的质点在它的下方，说明左边是“前面”而它右边的质点（例如P点）在它的上方，说明P点是它的“后面” 因此可以判定波的实际传播方向是向右例6：一列简谐横波在轴上的传播，波的传播速度为50m/s，方向向右，已知t=0时刻的波形如下图所示，画出t=0.5s的波形图选题目的：考查对波的传播规律及波形图的掌握解析：根据t=0时刻的波形图象，使波的图象整体向右移动一段距离vt=500.5m=25m，并按原规律把前面的补齐，就得到了t=0.5s时刻的波形图，如下图所示例7：如图是一列简谐横波在某时刻的波形曲线，已知图中a点正向y轴正方向振动，试判断图中a、b、c三个质点通过平衡位置的先后顺序选题目的：考查机械波中质点的运动情况解析：由于a点向y轴正方向振动，可判断出波应向x轴负方向传播，根据波的传播方向可以确定b点向y轴正方向振动，c点向y轴负方向振动，又因为简谐波中各质点振动周期相同，所以c点小于1/4周期时间即通过平衡位置，b点则恰好用时1/4周期，而a点用时超过1/4周期，因此是c点最先回到平衡位置，其次是b点，最后是a点例8：如图所示为一列横波在某一时刻的波形图，虚线为0.2s后它的波形，若波向左传播，求传播速度选题目的：考查机械波传播速度的计算解析：从图象中可知波在0.2s的时间里传播的距离的可能值是3m、7m、11m、15m即s=(3+4n)m（ ）所以练习题一选择题1下图所示为一列向左传播的横波某时刻的图象，由图象可知（ ）A质点c、e的运动方向始终相反B质点d、e的运动方向始终相同C质点a、b、c的振幅相同D质点a、e、c的振动速度为零2一列简谐横波沿直线AB传播，已知AB两质点平衡位置间的距离是3m，且在某一时刻，AB两质点的位移均为零，AB之间只有一个波峰，则这列横波的波长可能是（ ）A3m B6m C2m D4m3如图所示为一横波的波形曲线，向右传播，从图中可知（ ）A振幅为2cmBx=1m处质点的速度沿y轴负方向Cx=3m处质点的位移为零，速度沿x轴正方向Dx=4m处质点的位移为2cm，加速度沿y轴负方向4如图所示为一横波在某一时刻的波形图，已知e点此时的运动方向如图所示，则（）A波向右传播B质点c在此时的加速度为零C质点c比b先回到平衡位置D质点h、f的运动方向相同5如图为一列横波在某时刻的波形图，已知f质点此时刻的运动方向向下，则下列说法中正确的是（ ） A波向左传播，质点h运动方向向下 B波向右传播，质点c的速度为零 C波向左传，质点b运动方向向上 D无法判断波的传播方向及质点的运动方向6如图所示为一列横波在某一时刻的波形图，已知波向右传播则下列叙述正确的是（ ） A经过一定时刻，C点将运动到E点处 BM点和P点的振动情况时刻相同 CO点比M点先到达最低位置 DB、D两点的振动步调相反7如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图，传播方向向左则此时刻有（ ） A各质点的位移都为5cm Bx2m处的质点速度沿y轴正方向 Cx4m处的质点加速度方向为正方向 Dx8m处质点速度为正的最大值参考答案：1ACD 2ABC 3AD 4C 5C 6D 7CD二填空题1如图为一列横波的图象，已知坐标原点为这列波的波源，则在图示时刻，P点的运动方向是_，P点将比d点_回到平衡位置2一列横波的某时刻的波形图如图所示，已知质点C的速度方向向上，则此波的传播方向_3一列横波在某时刻的波形图如图所示若质点O此时向上运动，则波的传播方向 若波向左传播，则此时振动方向向下的质点有 参考答案：1轴正方向，先 2沿轴正方向3x（向左） b和 c 三计算题1如图是某一时刻的一列简谐横波的图线，已知振动由质点a传到b需时间0.005s，求波速 参考答案：11200m/s周末练习1如图所示是一列横渡某一时刻的波动图象，下列关于各质点位移的说法，哪些正确（图中O为波源）（ ） AB、I有相同位移 BA、B有相同位移CA、C、H有相同位移DE、F有相同位移2上题图中，关于各质点振幅的说法正确的是（ ）A只有B、I有相同振幅B只有D、H有相同振幅C只有A、C、H有相同的振幅D所有各质点的振幅都相同3上题图中，哪些质点与C点有相同的速度方向（ ）AD点、E点BA点、H点CB点、I点DD点、C点4如图为一列横波在某时刻的波形图，已知f质点此时刻的运动方向向下，则下列说法中正确的是（ ） A波向左传播，质点h运动方向向下 B波向右传播，质点c的速度为零 C波向左传，质点b运动方向向上 D无法判断波的传播方向及质点的运动方向5如图所示为一列横波在某一时刻的波形图，已知波向右传播则下列叙述正确的是（ ） A经过一定时刻，C点将运动到E点处 BM点和P点的振动情况时刻相同 CO点比M点先到达最低位置 DBD两点的振动步调相反6如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图，传播方向向左则此时刻有（ ） A各质点的位移都为5cm Bx2m处的质点速度沿y轴正方向 Cx4m处的质点加速度方向为正方向 Dx8m处质点速度为正的最大值7一列横波在某时刻的波形图如图所示若质点O此时向上运动，则波的传播方向 若波向左传播，则此时振动方向向下的质点有 。8如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图做出T前后两个时刻的波的图象9一列简谐波在某t时刻