题目列表(包括答案和解析)
5.解析:由简谐运动的表达式可知ω=5π rad/s,t=0时刻质点P向上运动,故波沿x轴正方向传播.由波形图读出波长λ=4 m,T=2π/ω由波速公式v=λ/T,联立以上两式代入数据可得v=10 m/s,T=0.4 s.故t=0.3 s时的波形图如图所示.
4.解析: 经t=0.2 s,两列波各自向前传播了0.2 m,恰好在F点相遇,在其他各点还没有叠加,故A、B均错误.经t=0.5 s,两列波各自向前传播了0.5 m,两列波的波峰恰好都传播到F点,故C、D之间只有F点位移最大.C正确,D错误.
答案:C
3.解析:Δx=x2-x1=1 m,由于波沿x正方向传播,所以A先振动,又由于波长大于1 m,且Δt=3 s=3 T /4,所以Δx=3λ/4,λ=4/3 m,A正确,波速v=Δx/Δt=1/3 m/s,B错误;由振动图象知,在3 s末,A、B两质点的位移不同,C错误;1 s末A点速度为零,B点速度最大,D错误.
答案:A
2.解析:从振动图上可以看出x=0处的质点在t=T/2时刻处于平衡位置,且正在向下振动,四个选项中只有A图符合要求,故A正确.
答案:A
1.解析:本题考查机械波和机械振动.媒质中的质点的振动周期和相应的波传播周期一致,质点振动一周期,波向前传播一周期,A正确.而各质点做简谐运动速度随时间周期性变化,但波在媒质中是匀速向前传播的,所以不相等,B错误.对于横波而言传播方向和振动方向是垂直的,C错误.根据波的特点,D正确.
答案:AD
11. (2009·海南)有一种示波器可以同时显示两列波形.对于这两列波,显示屏上横向每格代表的时间间隔相同.利用此种示波器可以测量液体中的声速,实验装置的一部分如图甲所示:管内盛满液体,音频信号发生器所产生的脉冲信号由置于液体内的发射器发出,被接收器所接收.图乙为示波器的显示屏.屏上所显示的上、下两列波形分别为发射信号与接收信号.若已知发射的脉冲信号频率为f=2000 Hz,发射器与接收器的距离为s=1.30 m,求管内液体中的声速.(已知所测声速应在1300~1600 m/s之间,结果保留两位有效数字.)
第2 节 机械波
10. 公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查,在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波,如果该电磁波被那辆轿车反射回来时
(1)巡警车接收到的电磁波频率比发出的低.
(2)巡警车接收到的频率比发出的高.
以上两种情况说明了什么问题?
9. 一根弹性绳沿x轴方向放置,左端在原点O,用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1 s的简谐运动,于是在绳上形成一列简谐波,如图所示,求:
(1)若从波传到平衡位置在x=1 m处的M质点时开始计时,那么经过的时间Δt等于多少时,平衡位置在x=4.5 m处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置?在图中准确画出当时弹性绳上的波形.
(2)从绳的左端点开始做简谐运动起,当它通过的总路程为88 cm时,N质点振动通过的总路程是多少?
8. 有两列简谐横波a、b在同一媒质中沿x轴正方向传播,波速均为v=2.5 m/s.在t=0时,两列波的波峰正好在x=2.5 m处重合,如图所示.
(1)求两列波的周期Ta和Tb.
(2)求t=0时,两列波的波峰重合处的所有位置.
(3)辨析题:分析并判断在t=0时是否存在两列波的波谷重合处.
某同学分析如下:既然两列波的波峰存在重合处,那么波谷与波谷重合处也一定存在.只要找到这两列波半波长的最小公倍数,……,即可得到波谷与波谷重合处的所有位置.
你认为该同学的分析正确吗?若正确,求出这些点的位置.若不正确,指出错误处并通过计算说明理由.
7. 如图中的实线是某时刻的波形图象,虚线是经过0.2 s时的波形图象.
(1)假定波向左传播,求它传播的可能距离.
(2)若这列波向右传播,求它的最大周期.
(3)假定波速是35 m/s,求波的传播方向.
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