人教版高二物理选修3-4第十二章机械振动机械波图像习题课（共12张PPT）.pptx

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1、机械振动与机械波图象习题课,2020年5月27日星期三,机械波问题的一个特点是多解性。它一般分为以下几个方面。,1.波的图象的周期性形成多解:机械波在一个周期内不同时刻的图象形状是不同的,但在相隔时间为周期的整数倍的不同时刻的图象形状是相同的。机械波的这种周期性必然导致波的传播距离、时间和速度等物理量有多值与之对应。2.波的传播的双向性形成多解:在一维条件下,机械波既可以向x轴正方向传播,又可以向x轴负方向传播,这就是波传播的双向性。3.波形的隐含性形成多解:许多波动习题只给出了完整波形的一部分,或给出了几个特殊点,而其余部分处于隐含状态,这样,一道习题就有多个图形与之对应,从而形成了多解。,

2、1、（2015天津）图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图a、b两质点的横坐标分别为x=2m和x=6m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象，下列说法正确的是()A该波沿+x方向传播，波速为1m/sB质点a经4s振动的路程为4mC此时刻质点a的速度沿+y方向D质点a在t=2s时速度为零,D,A由甲图知：波长=8m，由乙图知：周期为T=8s，所以波速v=T=1m/s由图乙知：质点b在该时刻的振动方向沿y轴正方向，由图甲x=6m位置由同侧法可知该波沿-x方向传播。,质点a经4s振动的路程为2A=1m故B,C、因为该波沿X轴负方向传播，结合同侧法，所以此时在x=2m处的质点沿y轴负方向运动。,D该波

3、的周期为8s，所以t=2s，是经过四分之一个周期，质点a到达波谷处，故速度为0.,2.（2018天津）一振子沿x轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点。t=0时振子的位移为-0.1m，t=1s时位移为0.1m，则（）A.若振幅为0.1m，振子的周期可能为sB.若振幅为0.1m，振子的周期可能为sC.若振幅为0.2m，振子的周期可能为4sD.若振幅为0.2m，振子的周期可能为6s,AD,由简谐运动的对称性可知,当振子由x=-0.1m处运动到负向最大位移处再反向运动到x=0.1m处,再经n个周期时所用时间为1s,则(+n)T=1s,所以周期的最大值为n=0时，t=2s,当振子由x=-0.1m经平衡位置运

4、动到x=0.1m处,再经n个周期时所用时间为1s,则(+n)T=1s,所以此时周期的最大值为6s,故D项正确。当振子由x=-0.1m处运动到负向最大位移处再反向运动到正向最大位移出，反向运动到x=0.1m处,再经n个周期时所用时间为1s,则(+n)T=1s,所以周期的最大值为n=0时，t=1.2s,t=0时刻振子的位移x=-0.1m，t=1s时刻x=0.1m，关于平衡位置对称；如果振幅为0.1m，则1s为半周期的奇数倍；如果振幅为0.2m，分靠近平衡位置和远离平衡位置分析若振幅为0.1m，根据题意可知从t=0s到t=1s振子经历的周期为(+n)T,(+n)T=1s(n=0、1、2）解得T=22

5、+1,n=1时，T=23，无论n为何值，T都不会等于45s.A正确B错误,3.（2019天津）一列简谐横波沿x轴传播，已知x轴上x1=1m和x2=7m处质点的振动图像分别如图1、图2所示，则此列波的传播速率可能是（）A.7m/sB.2m/sC.1.2m/sD.1m/s,BC,当该列波向右传播时可知1m和7m之间的距离满足的关系为6=n+,则由=可得波速为v=+,当n=1时可得v=1.2m/s，故C正确，,当波向左传播时1m和7m之间的距离关系满足6=n+34，则v=64+3，当n=1时可得v=2m/s，故B正确,A和D选项代入两个波速表达式，n均不是整数，因此A和D错误。,4、（2019全国1

6、）一简谐横波沿x轴正方向传播，在t=T/2时刻，该波的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点。图（b）表示介质中某质点的振动图像。下列说法正确的是（）A.质点Q的振动图像与图（b）相同B.在t=0时刻，质点P的速率比质点Q的大C.在t=0时刻，质点P的加速度的大小比质点Q的大D.平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图（b）所示E.在t=0时刻，质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大,CDE,v,由图（b）可知，在时刻，质点正在向y轴负方向振动，而从图（a）可知，质点Q在正在向y轴正方向运动，故A错误；,由t=T/2的波形图推知，t=0时刻，质点P正位于波谷，速率为零；质点Q正在平衡位置，

7、故在时刻，质点P的速率小于质点Q，故B错误；,5、（2018北京）如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15m。当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是（）,A.0.60mB.0.30mC.0.20mD.0.15m,B,答案:B,P、Q两质点平衡位置相距0.15m,A.0.60mB.0.30mC.0.20mD.0.15m,6、(2017全国3)如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t0时的波形图，虚线为t0.5s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5s。关于该简谐波，下列说法正确的是_。A波长为2mB波速为6m/sC频率为1.5H

8、zDt1s时，x1m处的质点处于波峰Et2s时，x2m处的质点经过平衡位置,BCE,波动图象可知，波长为4mA,【答案】：BCE【解析】：A错：由简谐波的波动图象可知，波长为4m。B对：t0.5s时波向x轴正方向传播的距离为x(n34)(n0,1,2,3)，即t(n34)T0.5s(n0,1,2,3)，又T0.5s，解之得T0.5+34，当n0时，T23s，符合题意；当n1时，T27s0.5s，不符合题意，则波速v6m/s。C对：频率f11.5Hz。D错：t0时x1m处的质点处于波峰，因t1s时n1.5，（或t=+=T+）则此时x1m处的质点处于波谷。E对：t0时x2m处的质点经过平衡位置向上

9、振动，因t2s时n2233，则此时x2m处的质点经过平衡位置向上振动。(t=2S=3T),7、（2018全国3）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0和t=0.20s时的波形分别如图中实线和虚线所示。己知该波的周期T0.20s。下列说法正确的是_A.波速为0.4m/sB.波长为0.08mC.x=0.08m的质点在t=0.70s时位于波谷D.x=0.08m的质点在t=0.12s时位于波谷E若此波传入另一介质中其波速变为0.80m/s，则它在该介质中的波长为0.32m,ACE,从图知波长=0.16m，B错误,波谷传播距离为=2=0.08m用时间=0.20s，所以波速=0.080.2=0.4m/s，A正确,根据=得=0.4s，当=0.7波向右传播=0.28m=28cm=(16+12)cm=（1+34），根据波传播方向和8cm,处质点振动方向可判定质点在t=0.70s时位于波谷，所以C正确；,当=0.12波向右传播=0.048m=4.8cm,根据波传播方向和8cm,处质点振动方向可判定质点此时不是波谷，所以D错误；,根据=,因频率f不变(=1=10.4=2,5Hz)，所以波长变为=0.160.800.40=0.32m/s（=0.82.5=0.32m/s），E。,