〔大学物理〕习题训练和详细解答四〔机械波〕.ppt

* 题中要求：坐标原点O处出现波节，即 u 波形如右图所示 * 5.如图3所示，两相干波源 S1 和 S2 的距离为d=30cm,S1 和S2都在x坐标轴上，S1位于坐标原点O，设由S1和S2分别发出的两列波沿x轴传播时，强度保持不变。x1=9m和x2=12m处的两点是相邻的两个因干涉而静止的点。求两波的波长和两波源间的最小位相差。 O x2 s2 s1 x1 d * 5.如图3所示，两相干波源 S1 和 S2 的距离为d=30cm,S1 和S2都在x坐标轴上，S1位于坐标原点O，设由S1和S2分别发出的两列波沿x轴传播时，强度保持不变。x1=9m和x2=12m处的两点是相邻的两个因干涉而静止的点。求两波的波长和两波源间的最小位相差。 解：设S1和S2的振动初位相分别为 ，两波的波动方程为 处两波引起的振动位相 和 O x2 s2 s1 x1 d * 处两波引起的振动位相差为 两式联立，解得 ， 当 时位相差最小 则 * 6.两波在很长的弦线上传播，其波动方程式分别为： 求：（1）两波的频率、波长、波速； （2）两波迭加后的节点位置； （3）迭加后振幅最大的那些点的位置。 解：（1）与标准波动方程: 比较可得 * 迭加后的波动方程为： （3）波腹位置，要求波动方程满足 （2）节点位置，要求波动方程满足 大学物理Ⅳ-习题课4 练习十二 机械波（一） * 1.以下关于波速的说法哪些是正确的？ （1）振动状态传播的速度等于波速； （2）质点振动的速度等于波速； （3）相位传播的速度等于波速。 波速的定义：振动状态在介质中的传播速度。由于振动状态是由位相确定的，所以波速又称为相速。波速仅由介质的性质决定，与波源本身的振动状态无关。 而振动速度是介质中各质点偏离各自的平衡位置的速度。波的周期、频率是由波源决定的。 波速与振动速度是两个不同的物理量 。 答案为: (1),(3) * 2.一机械波的波速为C、频率为 ，沿着X轴的负方向传播 在X轴上有两点 x1 和 x2 ,如果 x2x10，那么 x2 和 x1 处的相位差 为： （1）0 答案为：（4） * 3.图1所示为一沿x轴正向传播的平面简谐波在t=0时刻的波 形。若振动以余弦函数表示，且此题各点振动初相取 之间的值，则 （A）1点的初位相为 （B）0点的初位相为 （C） 2点的初位相为 （D） 3点的初位相为 答案为:(A) * 4.图2所示，一平面简谐波沿OX轴正向传播，波长为 若P1点处质点的振动方程为 ，则P2点 处质点的振动方程为 与P1点处质点振动状态相同的那些点的位置是 x * 5.有一沿x轴正向传播的平面简谐波，其波速为c=400m/s 频率v=500Hz. （1）某时刻 t，波线上x1处的位相为 ，x2处的位相为 ，试写出x2-x1，与 的关系式，并计算出x2-x1= 0.12m时 的值； （2）波线上某定点 x 在 t1 时刻的位相 ，在 t2 时刻的 位相 ，试写出 t2-t1 与 的关系式，并计算出 t2-t1 = s 时 的值 . * * 6.一平面简谐波沿X轴正向传播，其振幅和圆频率分别为A 和 ，波速为 u，设 t=0 时的波形曲线如图3所示。 （1）写出此波的波动方程。 （2）求距0点分别为 和 两处质点的振动方程。 （3）求距0点分别为 和 两处质点在 t=0 的振动 速度. * * * 练习十三 机械波（二） 1.平面简谐波方程 表示 以波速 c 向 x轴正向传播的平面简谐波 ，式中固定 x 时 表 示 位于 x 处质点的简谐振动，式中固定 t 时 表 示 各质点 t 时刻的位移，即波形 * 2.有一波在媒质中传播，其波速 ，振幅 ，频率 ，若媒质的密度 该波的能流密度为 ，在一分钟内垂直通过 一面积为 的平面的能量为 * 3.假定汽笛发出的声音频率由 400 Hz 增加到1200 Hz， 而