2024届高考物理二轮复习讲义：机械波 处于非特殊位置的处理方法

机械波—非特殊位置质点专项突破 一、振动图象中，质点处于非特殊位置的时间特点 1、位移为的时间特征 如图所示，假设某质点的振动图象为一标准的正弦曲线（从t=0时刻开始振动），设其方程为y=Asin(ωt) 当位移y=时，时间满足ωt1= 当位移y=A时，满足ωt2= 两式相比可得t1:t2=1:3 二、波动图象中一些非特殊位置质点的坐标特点 1、位移大小为的质点位置坐标特征 如图所示，假设某时刻波形图为一正弦曲线， 设其方程为y=A sin( x) 当位移y=时，位置坐标满足 当位移y=A时，位置坐标满足 两式相比可得x1:x2=1:3 2、位移大小为的质点位置坐标特征 如图所示，当位移y=时，满足 当位移y=A时，满足 两式相比可得x3:x2=2:3 题型1 位移为、、的质点规律 【例题1】 一列简谐横波沿x轴正向传播，波长为100cm，振幅为8cm。介质中有a和b两个质点，其平衡位置分别位于和x=120cm处。某时刻b质点的位移为y=4cm，且向y轴正方向运动。从该时刻开始计时，a质点的振动图像为（     ）         A B C D 【例题2】 （多选）一列简谐横波在介质中沿x轴传播，波速为2m/s，t=0时的波形图如图所示，P为该介质中的一质点。则（　 　） A．该波的波长为14m B．该波的周期为8s C．t＝0时质点P的加速度方向沿y轴负方向 D．0~2 s内质点P运动的路程有可能小于0.1m 【例题3】 如图所示是一列沿x轴正方向传播的机械波在t=0时的波形图，由于某种原因，中间有一部分无法看清，已知该波的波速v=5m/s，下列说法正确的是（　 　） A．此波的波长为8m B．t=0时刻，x=7m处的质点振动方向沿y轴正方向 C．0~0.6s时间内，x=7m处的质点通过的路程为0.2m D．再经过1.2s，x=2m处的质点传播到x=8m处 【例题4】 （2023·浙江杭州·一模）（多选）一列简谐横波在t=0.8s时的波形图如图甲所示，P是介质中的质点，图乙是质点Р的振动图像。已知该波在该介质中的传播速度为10m/s，则（　 　） A．该波沿x轴负方向传播 B．再经过0.9s，质点P通过的路程为30cm C．t=0时刻质点P离开平衡位置的位移cm D．质点P的平衡位置坐标为x=7m 【例题5】 （2023·浙江·模拟预测）（多选）一列简谐横波沿x轴负方向传播，t=0时刻波形图如图中实线所示，t=0.6s时刻的波形如图中虚线所示，质点P的位置在x=4m处，质点Q在x=5m处，已知该波的周期T>0.6s，下列说法正确的是（ ） A．该机械波的传播速度为10m/s B．在0~0.6s这段时间内，P、Q两质点的位移相同 C．从t=0时刻起，0.1s时间内，P质点比Q质点的平均速度要大 D．从t=0时刻起，经过0.4s，P点经过的路程为0.4m 【例题6】 一列机械波沿x轴正向传播，图甲是时的波形图，图乙是介质中质点M的振动图像，已知时M点位移为，下列说法不正确的是（　　） A．该机械波的波速为1.0m/s B．M点的横坐标可能为1.5m C．时，M点振动方向向下 D．时，M点位移仍为 题型2 将非特殊点转化为特殊点 【例题7】 （高考题）（多选）一列简谐横波在某一时刻的波形图如图甲所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x=1.5m和x=4.5m。P点的振动图象如图乙所示。在下列四幅图中，Q点的振动图象可能是（ ） A B C D 题型3 其他情况 【例题8】 （多选）两列简谐横波在同一种介质中沿x轴传播，其中实线波向x轴正方向传播，虚线波向x轴负方向传播，时波形图如图所示，此时实线波刚好传到x=4m处，虚线波刚好传播到x=6m处，已知质点a经过0.4s恰好再次回到平衡位置，a、b是介质中的质点，下列说法正确的是（ ） A．该实线波的周期为1.2s B．虚线波的波速为 C．两波相遇后，c质点振幅为20cm D．t=0.35s时质点a和质点b的位移相同 【例题9】 一列简谐横波沿x轴方向传播，传播速度为10m/s，振幅为10cm。图甲是时刻波的图像，图乙为图甲中质点P的振动图像，则下列说法正确的是（　　） A．该波沿x轴正方向传播 B．质点P平衡位置的坐标 C．从图甲时刻开始计时，经过四分之一周期，质点Q比质点P通过的路程小 D．一观察者沿x正方向向波源运动，接收到波的频率比他静止时的大 答 案 1