物理自主练习第十二章波的图象

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精自主广场我夯基我达标1。关于振动和波的关系，下列说法正确的是（)A.如果振源停止振动，在介质中传播的波动也立即停止B。物体做机械振动，一定产生机械波C。波的速度即振源的振动速度D.波在介质中的传播频率与介质性质无关，仅由振源的振动频率决定思路解析:机械振动传播形成机械波，振源停止振动时，其他质点仍会引起相邻质点的振动,即波继续在介质中传播，所以A、B错.机械波在介质中的传播速度由介质本身性质决定,与振源振动速度无关,所以C错.在波动中，各个质点的振动周期、频率是相同的，它们都等于波源的振动周期或频率,D对。答案：D2。如图12-2—9所示为某一时刻简谐波的图象，波的传播方向沿x轴正方向，下列说法正确的是（)图12-2-9A。质点a、b的振幅相等B。该时刻质点b、c的速度相同C。该时刻质点c、f的加速度为零D。该时刻质点d正向下运动思路解析：该时刻波的图象中a、b质点位移不同，但对简谐波来说,各质点的振幅都是相等的;质点b速度方向向上,而e质点速度方向向下，它们此时刻速度不同，选项B是错的.质点c位移为负的最大值，回复力为正最大值,加速度也为正的最大值,质点f位移为正最大值，其回复力和加速度都为负的最大值，C错误。d质点的速度方向是向下的，D正确。答案:AD3.如图12—2—10所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图,P点是介质中的某一点，则P点的运动方向（）图12-2—10A。向上B.向下C.向右D。向左思路解析：解法一：带动法，如图1中P′靠近波源且在P点上方。解法二:图2中虚线为经Δt后的波形，P′在P点上方,P′即为质点P运动后的位置，故该时刻P沿y轴正方向运动。图1图2答案：A4.如图12-2-11甲图是振源P的振动图象，乙图为振源P产生的横波向右传播，M、N是波传播路径中的两个质点，已知PM=54。2m,PN=55。4m，波的传播速度为v=20m/s。当P通过平衡位置向上振动时，试判断M、N的位置。图12-2—11思路解析:由图甲知：T=0.04s，由v=所以λ=vT=0.8m所以M点相距P点的波长数γm=N点相距P点的波长数γn=由以上可知，画出M、N到P的最简波形，如下图所示，可见，当P通过平衡位置向上振动时,M点在波峰，N点在波谷.答案：M点在波峰,N点在波谷5.一列简谐波在x轴上传播，波速为50m/s，已知t0=0时刻如图12-2-12所示，图中M处的质点此时正经过平衡位置沿y轴正方向运动，将t=0。5s时的波形图画在图12-2-12上，用②标出.（至少画出一个波长）图12—2-12思路解析:从图中读出λ=20m,据v=，所以T==s所以Δt=1T由于介质中的所有质点经一周期后，又回到原来的位置(完成一次全振动),所以对各质点而言，只需找出经过的位置即可，或由题设M的运动方向可知，波形向左传播，则t=0。5s后的波形，只要把波形向左平移即可。解法一:质点移动法对5m、10m、15m、20m、25m、30m各质点据各自振动方向振动,即可得各自经后的位置,将它们连接起来即可，如图②解法二:波形平移法将波形沿x轴向左平移即可，如图②答案：如图②我综合我发展6。如图12—2-13所示，甲为某一波动在t=1。0s时的图象，乙为参与该波动P质点的振动图象.图12—2-13(1）说出两图中AA′的意义。（2)说出甲图中OA′B图线的意义。(3)求该波速v。（4）在甲图中画出再经3.5s时的波形图。（5）求再经过3。5s时P质点的路程s和位移.思路解析：（1)甲图中AA′表示A质点的振幅或1.0s时x=1。0m的质点的位移大小为0。2m，方向为负；乙图中AA′表示P质点的振幅，也代表P质点在0。25s内的位移大小为0。2m,方向为负。（2）甲图中OA′B段图线表示O到B之间所有质点在1。0s时的位移，方向均为负.由乙图看出P质点在1。0s时向-y方向振动，所以甲图中波向左传播，则OA′间各质点正向远离平衡位置方向振动，A′B间各质点正向靠近平衡位置方向振动。(3)由甲图得波长λ=4m,由乙图得周期T=1s所以波速v==4m/s。（4）传播距离：Δx=v·Δt=4×3。5m=14m=(3+1/2)λ所以只需将波形向x轴负向平移λ=2m即可,如下图所示。（5)求路程：因为n==7所以路程s=2An=2×0。2×7m=2.8m求位移：由于波动的重复性，经历时间为周期的整数倍时,位移不变，所以只需考查从图示时刻P质点经T/2时的位移即可,所以经3.5s质点P的位移仍为零。答案：(1)甲图中的AA′表示A质点的振幅，乙图中的AA′表示质点P的振幅.（2）甲图中OA′B图线表示O到B之间所有质点在1.0s时的位移情况.（3）4m/s（4）如解析图所示（5）2。8m零7。在波的传播方向上有两个质点P和Q，它们的平衡位置相距s=1。2m,且大于一个波长，介质中的波速v=2m/s,P和Q的振动图线如图12-2—14所示,求振动周期的最大值,并画出t=0时的波的图象.图12-2—14思路解析：（1)若波由P点向Q点传播，根据题目中给出的振动图象可知，Q点的振动在时间上比P点至少落后T，因而P、Q两点间的距离至少是λ，根据波的周期性，s与λ的关系应为:（s>λ）s=nλ+λ（n=1，2,3，…）解得λ=（n=1，2,3，…）故波的周期为T=（n=1，2,3，…）显然，当n=1时，λ和T取最大值，其最大值分别为λ1=0。96m，T1=0。48s下面作出以下情况t=0时的波动图象:①根据题中振动图线，t=0时P点位移yP=A，速度vP=0;Q点位移yQ=0,速度vQ〉0.②以P点为原点,PQ为x轴画出直角坐标系，并根据s=及PQ=s进行合理分度.③在坐标图上分别标出P、Q的坐标：P点：xP=0，yP=