内容正文:
专题突破(三)——振动与波动角度分析波的传播中的一般位置
核心素养方法
专题
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典例剖析
《全效作业本》 物理 选修 第一册 [RJ]
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【例1】
【例2】
【例3】
【例4】
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波的本质是振动形式在介质中的传播。已知波的传播信息,用振动、波动的规律可以分析波的传播中的一般位置的振动特点;已知某几个一般位置的质点的振动信息,用振动、波动的规律可以分析波的传播特征。
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【答案】 -4 cm;10 cm。
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【例2】 一列简谐横波在t = 0时刻的波形如图所示,波沿x轴的正方向传播,已知在t= 0.9 s时刻平衡位置位于x=0.5 m处的P点第三次到达波谷,求从t = 0时刻起,经多长时间平衡位置位于 x = 1.7 m处的Q点第一次到达波峰?
【答案】 0.14 s。
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【例3】 如图为一简谐波在t = 0时刻的波形图,已知此波沿x轴正方向传播,频率为0.5 Hz,此时刻P点的位移y =2.5 cm,在P点右方有一质点Q,两质点的平衡位置相距15 m(图中未画出),求Q点在 t = 0.5 s 时的位移。
【答案】 -2.5 cm。
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【解析】 由题图知波长λ= 20 m,所以波速为v =λf = 10 m/s。t =
0.5 s后波传播(平移)的距离为Δx= v×Δt=10×0.5 m=5 m。所以在P点右方,平衡位置相距为15 m-Δx = 10 m处的A点在t = 0.5 s时会传到Q点。因为A点与P点相距10 m,刚好是半个波长,所以A点的振动比P点落后0.5T,所以在 t = 0时刻A点的位移为-2.5 cm,故Q点在 t=0.5 s时的位移为-2.5 cm。
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【例4】 如图甲、乙两图分别表示一列横波上相距3 m的两个质点A、B的振动图像,已知波长3 m<λ<12 m,求:
(1)波的传播方向及波在A、B两点间传播所用的时间t;
【答案】 沿BA方向,0.45 s;
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【答案】 14 cm。
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1.(多选)如图甲为一列简
谐横波在某一时刻的波形
图,图乙为介质中x=2 m
处的质点P以此时刻为计时
起点的振动图像。下列说法正确的是( )
A.这列波的传播方向沿x轴正方向
B.这列波的传播速度是20 m/s
C.经过0.15 s,质点P沿x轴的正方向传播了3 m
D.经过0.10 s,质点Q的运动方向沿y轴正方向
AB
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2.(多选)如图甲为一列
简谐横波在t=0时刻的
波形图,P、Q为介质中
的两个质点,其平衡位置
分别是xp=2.0 m、xQ=2.7 m,图乙为质点P的振动图像,下列说法正确
的是( )
A.t=0.2 s时,质点Q沿y轴负方向运动
B.0~0.2 s内,质点Q运动的路程为0.2 m
C.再经Δt=0.24 s时,Q第一次成为波谷
D.再经Δt=0.56 s时,Q第二次成为波谷
BD
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3.(多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播,
P、Q、R是传播方向上的三个质点,P、Q
两质点平衡位置间的