机械波课后作业(教师用)解剖.doc

第2讲　机械波 一列横波沿x轴正方向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置．某时刻的波形如图1-2-19(a)所示，此后，若经过周期开始计时，则图(b)描述的是(　　)．　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图1-2-19 A．a处质点的振动图象 B．b处质点的振动图象 C．c处质点的振动图象 D．d处质点的振动图象 解析　由图(a)看出，从该时刻经过3/4周期，质点a、b、c和d分别运动到波谷、平衡位置、波峰和平衡位置，从而排除选项A和C；因到达平衡位置的b和d的运动方向分别沿y轴负、正方向，故图(b)所表示的是b处的质点的振动图象． 答案　B 一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如图1-2-20所示，再经0.6 s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f为(　　)． 图1-2-20 A．A＝1 m　f＝5 Hz B．A＝0.5 m　f＝5 Hz C．A＝1 m　f＝2.5 Hz D．A＝0.5 m　f＝2.5 Hz 解析　由题干图可知振幅A＝0.5 m．波从M传到N的过程，波速v＝＝ m/s＝10 m/s.由图可知λ＝4 m，所以T＝＝0.4 s，f＝＝2.5 Hz.D正确． 答案　D3．如图1-2-21所示为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为4 m/s.图中“A、B、C、D、E、F、G、H”各质点中(　　)． 图1-2-21 A．沿y轴正方向速率最大的质点是D B．沿y轴正方向加速度最大的质点是B C．经过Δt＝0.5 s质点D将向右移动2 m D．经过Δt＝2.5 s，质点D的位移是0.2 m 解析　在平衡位置的质点速率最大，又从传播方向可以判断，质点D向上振动，质点H向下振动，所以A项正确；在最大位移处的质点加速度最大，加速度的方向与位移方向相反，B质点的加速度方向向下，B项错误；质点只能在平衡位置两侧上下振动，并不随波迁移，C项错误；波传播的周期T＝＝1 s，经过Δt＝2.5 s＝2.5T，质点D仍位于平衡位置，所以位移为0，D项错误． 答案　A一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1-2-22甲所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x＝1.5 m和x＝4.5 m．P点的振动图象如图1-2-22乙所示．在下列四幅图中，Q点的振动图象可能是(　　)． 甲乙 图1-2-22 解析　该波的波长为4 m，P、Q两点间的距离为3 m．当波沿x轴正方向传播时，P在平衡位置向上振动，而Q点此时应处于波峰，B正确；当波沿x轴负方向传播时，P点处于平衡位置向下振动，而此时Q点应处于波谷，C正确． 答案　BC 质点O振动形成的简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻的波形图如图1-2-23甲所示，当波传到x＝3 m处的质点P时开始计时，质点P的振动图象如图乙所示，则(　　)． 图1-2-23 A．该波的频率为25 Hz B．该波的传播速度为2 m/s C．质点O开始振动时沿y轴正方向 D．从t时刻起，经过0.015 s，质点P将回到平衡位置 解析　根据题图可知，该波的波长λ＝8 m，周期T＝0.04 s，所以波速v＝λ/T＝200 m/s，频率f＝1/T＝25 Hz，选项A正确，B错误；根据甲图，t时刻机械波刚好传播到x＝8 m处的质点，已知机械波沿x轴正方向传播，该质点的起振方向为y轴负方向，这与波源的起振方向相同，所以质点O开始振动时沿y轴负方向，也可利用乙图看出质点P的起振方向沿y轴负方向，选项C错误；经过0.015 s波传播的距离为x＝200×0.015 m＝3 m，从t时刻起经过0.015 s质点P左侧距离质点P 3 m远的质点O的振动情况传到P点，即P点回到平衡位置，选项D正确． 答案　AD 一列简谐横波以v＝24 m/s的速度水平向右传播，图1-2-24 在t1、t2两时刻的波形分别如图1-2-24中实线和虚线所示，图中两波峰处质点A、B的平衡位置相距7 m，质点的振动周期为T，且T(t2－t1)T，在(t2－t1)时间内波向右传播的距离为25 m，则这列波的波长为________ m，这列波中各质点的振动周期T＝________ s. 解析　由题意知3λ＋7 m＝25 m，解得波长λ＝6 m，由λ＝vT得这列波中各质点的振动周期T＝λ/v＝0.25 s. 答案　6　0.25如图1-2-25所示，图甲为一列沿水平方向传播的简谐横波在t＝0时的波形图，图乙是这列波中质点P的振动图线，那么： 甲乙 图1-2-25 (1)该波的传播速度为________m/s； (2)该波的传播方向为________(填“向左”或“向右”)； (3)图甲中Q点(坐标为x＝2.25 m处的点)的振动方程为：y＝________cm. 解析