高中物理选修1波的描述计算题专项训练姓名:__________班级:__________考号:__________
一、计算题(共9题)
1、一列简谐横波在某时刻的波形如图a所示,其中的某质点的振动图象如图b所示。试求:
???①波速为多少?②图a中的质点e(波峰)至少再经多少时间到达波谷
2、图13为一简谐波在t=0时刻的波形图,介质中的质点P做简谐运动的表达式为y=
Asin5πt,求该波的速度,并画出t=0.3s时的波形图(至少画出一个波长).
图13
3、机械横波某时刻的波形图如图所示,波沿x轴正方向传播,质点P的横坐标x=0.32m。从此时刻开始计时。
(1)若经过时间0.4s再一次出现相同波形图,求波速。
(2)若P点经0.4s第一次达到正向最大位移,求波速。
4、在坐标原点O处有一质点S,它沿y轴做频率为10Hz、振幅为2cm的简谐运动,形成的波沿x轴传播,波速为4m/s,当t=0时,S从原点开始沿y轴负方向运动.
??(1)画出当S完成第一次全振动时的波形图;
??(2)经过多长时间x=1m处的质点第一次出现波峰.
5、如图所示,一横波的波源在坐标原点,x轴为波的传播方向,y轴为振动方向。当波源开去路振动1s时,形成了如图所示的波形(波刚传到图中P点)。试求:
??(1)波的波长λ为多少?周期T为多少?
??(2)从图示位置再经多长时间波传到Q点?
??(3)画出波传到Q点时的波形。
6、一列简谐横波在x轴上传播,在t1=0和t2=0.05s时刻,其波形图分别用如图所示的实线和虚线表示,求:
(1)这列波可能的波速;
(2)若波速为280m/s,那么波的传播方向向左还是向右.
7、一列简谐横波,在t=0.4s时刻的波形图象如图乙所示,波上A质点的振动图象如图甲所示.
(1)判断该波的传播方向
(2)求该波的传播速度.
(3)求A质点从该时刻起经0.6s,所在位置坐标和0.6s内A质点通过的路程.
8、取一根柔软的弹性绳,使绳处于水平伸直状态。从绳的端点A开始每隔0.50m标记一个点,依次记为B、C、D……如图所示。现让A开始沿竖直方向做振幅5cm的简谐运动,取竖直向上为正方向,经过0.7s波正好传到O点,此时A点第二次到达正向最大位移,则
(1)波速为多大?
(2)若A点起振方向向上,则波的周期为多少?
(3)若A质点起振方向向下,则质点C在这段时间内经过的路程为多少?
??
9、如图所示,一列简谐横波在沿x轴方向传播的过程中,波形由实线变为虚线经历的时间Δt=1.0s.
(1)若该列波沿x轴正方向传播,且在Δt时间内传播的距离小于波长,求传播速度;
(2)若该列波沿x轴负方向传播,求传播速度的可能值。
============参考答案============
一、计算题
1、①由图得:
所以:=20m/s
②t=T/2=0.1s
2、见解析
解析由简谐运动表达式可知ω=5πrad/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=4m.
T=?????????①
由波速公式,知v=????②
联立①②式,代入数据可得
v=10m/s????????③
t=0.3s时的波形图如图所示.
3、(1)2m/s(2)0.3m/s
[解析](1)依题意,周期T=0.4s,波速v==m/s=2m/s。
(2)波沿x轴正方向传播,Δx=0.32m-0.2m=0.12m。
P点经0.4s恰好第一次达到正向最大位移,波速v==m/s=0.3m/s。
4、(1)波长
???图象如图所示
(2)设S点的振动经t1传播到
???振动传到该质点后又经过周期该质点才振动到波峰
???
???处的质点第一次出现波峰的时间为=0.325s
5、(1)根据图象,波的波长λ=4m,周期T=1s
(2)波速为v=λ/T=4m/s
?波传到Q点用的时间s
(3)传到Q点时的波形如图所示
6、解:(1)若波向右传播,则
传播速度:
向右传
若波向左传播,则?
传播速度:
向右传?
(2)当波速为时,
传播的距离:
?
所以波向左传
7、考点:
横波的图象;波长、频率和波速的关系..
专题:
振动图像与波动图像专题.
分析:
(1)根据振动图象甲读出t=0.4s时刻质点A的位置和速度方向,由乙图判断波的传播方向.
(2)由甲图读出周期,由乙图读出波长,即可求得波速.
(3)根据时间与周期的关系分析质点通过的路程.
解答:
解:
(1)由甲图知:质点A在t=0.4s时刻通过平衡位置向下运动,在乙图上,根据波形平移法,可知该波沿x轴正方向传播.
(2)由甲图读出周期T=0.8s,由乙图知波长λ=20m,则该波的波速v===25m/s.
(3)时间t=0.6s=,则质点A在0.6s内通过的路程等于3倍振幅,为S=3A=3×2cm=6cm,此刻质点A位于波峰,位置坐标为(15m、2cm).
答:
(1)该波的传播方向沿x轴正方向.
(2)该波的传播速度为25m/s.
(3)A质点从该时刻起经0.6s,所在位置坐标为(15m、2cm),0.6s内A质点通过的路程是6cm.
点评:
本题中根据质点的振动方向判断波的传播方向,可采用波形的平移法和质点的振动法等等方法,要熟练掌握.要把握住两种图象的内在联系,进行综合分析.
8、解:(1)AO之间传播的距离Δx=14×0.5m=7m
?????
?(2)若A点起振方向向上,则Δt==0.7s,?A点第二次到达正向最大位移,则T1=0.56s
(3)若A点起振方向向下,则Δt==0.7s,A点第二次到达正向最大位移,则T2=0.4s,
振动从A传到C点所用时间t1==0.1s
,质点C振动时间t2=Δt-t1=0.6s
则C质点振动经过的路程为S=
9、见解析
【解析】(1)设该列波的波长为,由波的图象可得
若该列波沿x轴正方向传播,依题意可知传播距离
所以传播速度
(2)若该列波沿x轴负方向传播,传播时间
波的传播速度
由以上两式得
将代入解得:
传播速度的可能值为
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
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