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第8点 振动图像与波的图像同现时的应对策略
振动图像描述一个质点的位移随时间的变化规律.波的图像是描述某一时刻参与波动的所有质点的空间分布.两类图像非常形似,当同时出现在一个题目中,会令很多同学手足无措,此时我们可以这样应对:[来源:Zxxk.Com]
(1)首先识别哪一个是波的图像,哪一个是振动图像,两者间的联系纽带是周期和振幅.
(2)再确定振动图像所指的零时刻的波形图,然后确定振动图像所描述的质点,在波动图上的位置及其他问题.[来源:Zxxk.Com]
对点例题 一列简谐横波沿x轴负方向传播,图1甲是t=1 s时的波形图,图乙是波中某振动质点位移随时间变化的振动图线(两图用同一时间作起点),则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图线( )[来源:学,科,网]
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图1[来源:学。科。网Z。X。X。K]
A.x=0处的质点 B.x=1 m处的质点[来源:学科网]
C.x=2 m处的质点 D.x=3 m处的质点
解题指导 当t=1 s时,由题图乙振动图线可知,质点在平衡位置,正要沿y轴负方向运动;由图甲波动图线知O点在平衡位置,正沿y轴负方向运动,所以选A.[来源:Z#xx#k.Com]
答案 A[来源:学科网ZXXK]
易错辨析 很多同学在判断质点的振动方向时,容易把这两种图像混淆.在波的图像中要根据质点振动方向与波传播方向的关系判断;在振动图像中,只需沿着时间轴观察质点的振动方向即可.
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一列简谐横波沿x轴正方向传播,波速为v=4 m/s,已知距坐标原点x=0.8 m处质点的振动图像如图2所示.在下列4幅图中能够正确表示t=0.35 s时波形的图是( )
图2
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答案 B[来源:Z,xx,k.Com]
解析 由振动图像可知振动周期T=0.4 s,所以波长λ=vT=1.6 m,从处于x=0.8 m处的质点的振动图像可以看出,在t=0.35 s时刻,其位移为负,且向上振动,由于波向x轴正方向传播,结合波形图,根据质点振动方向和波传播方向的关系(上坡下,下坡上),可知A、C、D错误,B正确.
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