波动作业题.ppt

1、1,机械波作业题,2,一选择题：,在下面几种说法中，正确的说法是： （A）波源不动时，波源的振动周期与波动的周期在数值上是不同的。 （B）波源振动的速度与步速相同。 （C）在波传播方向上的任一质点振动相位总是比波源的相位滞后（按差值不大于计）。 （D）在波传播方向上的任一质点振动相位总是比波源的相位超前（按差值不大于计）。, ,C,3,2. 一平面简谐波的波动方程为,t=0时的波形曲线如图所示，则 （A）0点的振幅为0.1m （B）波长为3m （C）a、b两点间位相差为 （D）波速为9m/s,a、b两点相差1/4周期，位相差/2。, ,C,4,3 已知一平面简谐波的波动方程为,（a、b为正值）

2、，则 （A）波的频率为a。（B）波的传播速度为b/a。 （C）波长为/b。（D）波的周期为2/a。, ,D,5,4一平面简谐波沿0 x正方向传播，波动表达式为,该波在t=0.5s时刻的波形图是,当x=2时，y=0.10，可知为图B。, ,B,6,5一横波沿绳子传播时，波的表达式为,则,（A）其波长为0.5m。 （B）波速为5m/s。 （C）波速为25m/s。（D）频率为2Hz。,写成：,与标准方程相比较,频率：,波长,波速, ,A,7,一简谐横波沿0 x轴传播，若0 x轴上p1和p2两点相距/8（其中为该波的波长），则在波的传播过程中，这两点振动的 （A）方向总是相同。 （B）方向总是相反。

3、（C）方向有时相同，有时相反。 （D）大小总是不相等。, ,C,8,7 图为沿x轴负方向传播的平面简谐波在t=0时刻的波形，若波的表达式以余弦函数表示，则O点处质点振动的初相为 （A）0。 （B）/2。 （C）。 （D）3/2。,t=0，x=0，y=o,0处质点向x轴正方向运动，故,取：, ,D,或,9,8 一沿X轴负方向传播的平面简谐波在t=2s时的波形曲线如图所示，则原点0的振动方程为,由图看出 = 4m, ,C,10,由图看出 = 4m,或/2,11,9 如图所示，一平面简谐波沿x轴正向传播，已知p点的振动方程为y=Acos（t+0），则波的表达式为, ,A,0点比P点振动超前时间,12

4、,10 一平面简谐波以速度u沿x轴正方向传播，0为坐标原点，已知p点的振动方程为y=Acost，则 （A）0点的振动方程为y0=Acos(tl/u) （B）0点的振动方程为y0=Acos(t+l/u) （C）波动方程为y=Acost+(l/u)(x/u) （D）c点的振动方程为yc=Acos(t3l/u), ,C、B,0点比P点振动超前时间,波动方程,13,或,波动方程,若x=0，则,即答案B也对。,14,11 一平面简谐波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形图如图所示，则P处质点的振动在t=0时刻的旋转矢量图是, ,A,15,12 一简谐波沿X轴正向传播，t=T/4时的波形曲线如图所示，若振动

5、以余弦函数表示，且此题各点振动初相取到之间的值，则 （A）0点的初相为0=0。 （B）1点的初相为1= /2 。 （C）2点的初相为2= 。 （D）3点的初相为3= /2 。,2点的初位相为0=0。,1点的初相为0=/2,3点的初位相为2=/2。0点的初位相为3=。, ,D,红虚线为t=0时的波形曲线，蓝虚线为稍后时刻的波形曲线。,16,13 一平面简谐波沿x轴负向传播，已知x=b处质点的振动方程为,波速为u，则波的表达式为, ,C,沿x轴负向传播，b点超前于0点，,17,14 图A表示t=0时的余弦波的波形图，波沿x轴正向传播；图B为一余弦振动曲线。则图A中所表示的x=0处的振动初位相 （A

6、）均为零。 （B）均为/2。（C）均为/2。 （D）依次分别为/2与/2。（E）依次分别为/2与/2。,（A图）t=0, y=0, x=0, 0=Acos =/2 下一时刻波形如图，可知质点有向下运动的趋势，v0, 取=/2,（B图）t=0, y=0, 0=Acos =/2，v0, 取=/2, ,D,18,15 一平面简谐波在弹性媒质中传播，在某一瞬时，媒质中某质元正处于平衡位置，此时它的能量是 （A）动能为零，势能最大。 （B）动能为零，势能为零。 （C）动能最大，势能最大。 （D）动能最大，势能为零。,x表示质元离开波源的距离，y表示质元离开平衡位置的位移，对A点来说位移最大，速度为零，动

7、能为零，虽位移最大，但相邻各点发生同方向的位移，结果相对形变为零，而势能决定于相对形变，故A处势能为零。,对B点来说，速度最大，动能最大；B点位移为零，但左方的点发生正方向的位移，右方的点发生了负方向的位移，相对形变最大，或斜率最大，（dy/dx最大），因此势能也最大。, ,C,19,16 一平面简谐波在弹性媒质中传播，在媒质质元从最大位移处回到平衡位置的过程中 （A）它的势能转换成动能。（B）它的动能转换成势能。 （C）它从相邻的一段媒质质元获得能量，其能量逐渐增加。（D）它把自己的能量传给相邻的一段媒质质元，其能量逐渐减小。,最大位移处，相对形变为零，势能为零，动能亦为零。在媒质质元从最大

8、位移处回到平衡位置的过程中，它从相邻的一段媒质质元获得能量，其能量逐渐增加。, ,C,20,17 如图所示，S1和S2为两相干波源，它们的振动方向均垂直于图面，发出波长为的简谐波，P点是两列波相遇区域中的一点，已知S1P=2，S2P=2.2，两列波在P点发生相消干涉。若S1的振动方程为,则S2的振动方程为, ,D,21,取K=1,相消,22,18. 两相干波源S1和S2相距/4，（为波长），S1的位相比S2的位相超前/2，在S1、S2的连线上，S1外侧各点（例如P点）两波引起的两谐振动的位相差是 （A）0 （B） /2 （C） （D）3/2, ,C,23,19. 某时刻驻波波形曲线如图所示，则

9、a、b两点的位相差是 （A） 0 （B）/2 （C） （D） 5/4 。, ,C,驻波波节两侧位相相反，故答案为C。,24,二 填空题：,1 一余弦横波以速度沿x轴正向传播，t时刻波形曲线如图所示。试分别指出图中A、B、C各质点在该时刻的运动方向，A_;B_;C_.,向下,向上,向上,25,2 设某时刻一横波波形曲线如图所示. （1）试分别用矢量符号表示图中A、B、C、D、E、F、G、H、I等质点在该时刻的运动方向； （2）画出四分之一周期后的波形曲线。,26,3 一平面简谐波沿x负方向传播， 已知x=1m处质点的振动方程为y=Acos(t+)，若波速为u，则此波的表达式为_。,27,4 一简

10、谐波沿x轴正方向传播。已知x=0点的振动曲线如图，试在它下面的于中画出t=T时的波形曲线。,x=0点，t=0时刻的位相，在t=T时刻传到x=处。,x=0点，t=T/4时刻的位相，在t=T时刻传到x=3/4点。,x=0点，t=3T/4时刻的位相，在t=T时刻传到x=/4点。,28,5 如图所示，波源S1和S2发出的波在P点相遇。P点距波源S1和S2的距离分别为3和10/3， 为两列波在介质中的波长，若P点的合振幅总是极大值，则两波在P点的振动频率_；波源S1的位相比S2的位相领先_。,P点出现极大值，则两波相干，振动方向相同，振动频率相同。由相干条件知,相同,29,三计算题：,1 如图所示，一平面简谐波沿0 x轴的负方向传播，波速大小为u，若P处介质质点的振动方程为,求：,（1）0处质点的振动方程； （2）该波的波动表达式； （3）与P处质点振动状态相同的那些点的位置。,解：(1) O处质点的振动方程为,(2) 波动表达式为,(3) x = -L k ( k = 1，2，3，),30,2 一平面简谐波沿0 x轴的负方向传播，波长为， P处质点的振动规律如图所示,（1）求P处质点的振动方程； （2）该波的波动表达式； （3）若图中d= /2，求坐标原点0处质点的振动方程。,解：(1) 由振动曲线可知，P处质