内容正文:
专题2 机械波——波的描述
【小试牛刀】
1. 振源A带动细绳上各点上下做简谐运动,t=0时刻绳上形成的波形如图所示.规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向,则P点的振动图象是( )
答案 B
解析 由“带动法”可知此时P点从平衡位置开始向下运动,B正确.
2. (2020·山东卷·4)一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播,已知x=λ处质点的振动方程为y=Acos (t),则t=T时刻的波形图正确的是( )
答案 D
3. (2021·聊城二模)一列简谐横波沿x轴在均匀介质中传播,t=0.1 s时的波形图如图甲所示,A、B是介质中的两个质点,质点B的振动图像如图乙所示。分析图像可知( )
A.波沿着x轴负方向传播
B.t=0.65 s时质点B的加速度为负向最大值
C.质点B的振动方程可表示为y=0.1sin(10πt+π) m
D.t=0.1 s到t=0.15 s时间内质点A通过的路程为0.1 m
【解析】选B。根据图乙可知t=0.1 s时质点B处于平衡位置向下振动,根据“同侧法”可知波沿着x轴正方向传播,A错误;t=0.65 s时,即再经过t=T=(2+)T,质点B处于波峰处,其加速度为负向最大值,B正确;质点B的振幅A=10 cm,φ=0,角速度ω==10π rad/s,振动方程为y=A sin (ωt+φ) m,则y=0.1sin(10πt) m,C错误;根据图像可知该波的振幅A=10 cm,t=0.1 s到t=0.15 s时间内,即经过的时间Δt=0.05 s=T,质点A振动不是从平衡位置或者是最大位移处开始,所以通过的路程不是0.1 m,D错误。
4. (2018·北京卷)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0.15 m.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.0.60 m B.0.30 m C.0.20 m D.0.15 m
答案 B
解析 由题意,P、Q两点之间的间距为+nλ=0.15 m,故n=0时,λ=0.3 m;n=1时,λ=0.1 m,n越大,λ越小,故B正确.
振动图像与波的图像的对比分析
振动图像
波的图像
图像
物理定义
表示某质点各个时刻的位移
表示某时刻各质点的位移
图像信息
(1)质点振动周期
(2