《机械波》典型题
1.(多选)
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解析:选ACE.水面波是一种机械波,说法A正确.根据题意得周期T=9 sv1.851=3 s,频率f=T=0.6 Hz,说法B错误.波长λ=f=0.6 m=3 m,说法C正确.波传播过程中,传播的是振动形式,能量可以传递出去,但质点并不随波迁移,说法D错误,说法E正确.
2.(多选)
解析:选ABE.波传播过程中,各振动质点的振动周期、振幅、起振方向都和波源相同,A、B正确,D错误;质点的振动速度大小跟波速无关,C错误;s=vT,则s等于一个波长,即P点与波源相位相同,振动情况总相同,位移总相同,E正确.
3.(多选)
解析:选BDE.质点不随波迁移,选项A错误;由波沿x轴向右传播可知B点正向上运动,选项B正确;B点向上运动靠近平衡位置过程中平均速度变大,λ
所用时间小于八分之一周期,选项C错误;由T=v可知周期为0.05 s,选项D正确;C点向下运动,所以经过四分之三周期到达波峰,选项E正确.
4.(多选)
解析:选ACE.由振动图象知,周期T=4 s,由波的图象知,波长λ=2 m,λ
波速v=T=0.5 m/s,A正确;又由振动图象知,x=1.5 m处的质点在t=2 s时在平衡位置且向下振动,则波应该向左传播,B错误;则0~2 s内P运动的路程为8 cm,C正确;由于t=2 s时的波形如题图甲,则0~2 s内P向y轴负方
3
向运动,D错误;Δt=7 s=14T,P质点恰好回到平衡位置,E正确.
5.(多选)
解析:选ABD.根据题图甲可知,该波的周期为12 s,A正确.根据图甲和图乙,x=12 m处的质点在平衡位置向上振动时,x=18 m处的质点在波峰,Bπ
正确.x=18 m处质点的振动方程为y=4sin 6t,在0~4 s内质点通过的路程为3??
(8-23)cm,C错误.两质点间的距离Δx可能满足Δx=?n+4?λ=6 m,当n=0
??λ
时,λ=8 m,D正确.这列波的波速v=T=
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m/s=3?3 m/s,无论?
2n+2?n+4?×12
??
n取何值,该波的传播速度都不可能为2 m/s,E错误.
6.(多选)
解析:选ADE.两列简谐横波在同一介质中传播,波速相同,传播相同距离所用时间相同,故A正确,B错误.由图可知,两列波的波长之比λ甲∶λ乙=3∶λ
2,波速相同,由波速公式v=T得周期之比为T甲∶T乙=3∶2,Q点与P点都要1
经过4周期才回到平衡位置,所以Q点比P点先回到平衡位置,故C错误.两列波的频率之比为f甲∶f乙=2∶3,则在P质点完成20次全振动的时间内Q质点完成30次全振动,故D正确.两列波的频率不同,不能产生稳定的干涉图样,故E正确.
7.(多选)
解析:选ABE.两列波在均匀介质中传播速度相同,设为v,则有2vt1=xAB,xAB
代入解得v=2t=10 m/s,故B正确.由题图知周期T=0.2 s,则波长λ=vT=2
1
m,故A正确.当A的波峰(或波谷)传到C时,恰好B的波谷(或波峰)传到C点,1
所以C点的振动始终减弱,故C错误.t2=0.9 s=42T时,质点B不振动,故D错误.振源A的简谐运动方程为y=Asin ωt,振源B的简谐运动方程为y=-Asin ωt=Asin(ωt-π),两个波源振动的相位差为π,故E正确.
8.(多选)
解析:选ACE.由图乙可知0.05 s时,Q质点在正向最大位移处,具有最大的加速度,A正确.由题给条件可画出0.05 s时波动图象如图所示:
再由甲、乙两图分析可知波向x轴负方向传播,则可知此时质点P的速度在增大,加速度在减小,B、D错.由图甲知波长λ=3 m,由图乙知周期T=0.20 s,λ
则波速v=T=15 m/s,C正确.因Δt=0.9 s-0.6 s=0.3 s=1.5T,则质点P通过的路程s=1.5×4×5 cm=30 cm,E正确.
9.(多选)
v340
解析:选CDE.波长λ=f=1 360 m=0.25 m,B点到两波源的路程差Δx=1 m=4λ,该点为振动加强点,但不是位移总是最大,故A错误、C正确.AB上的点与A的距离和与C的距离之差一定小于AC,即小于3 m,则路程差可能为0、0.5 m、0.75 m、1 m、1.25 m、1.50 m、1.75 m、2 m、2.25 m、2.5 m、2.75 m,可知有11个振动加强点,故B错误.BC上的点与A的距离和与C的距离之差一定小于AC,即小于3 m,则路程差可能为0.125 m、0.375 m、0.625 m、0.875 m、1.125 m、1.375 m、1.625 m、1.875 m、2.125 m、2.375 m、2.625 m、2.875 m,有12个振动减弱点,故D正确.由于两波源的振幅相同,可知振动减弱点的位移总是为零,故E正确.
10.(多选)
解析:选BCE.由A、B两质点的振动图象可知两质点的周期均为2×10-2 s,所以B项正确;再由振动图象知t=0时,质点A在平衡位置且向上振动,B处3300 m
在波峰,则有75 m=4λ+nλ(n=0、1、2、3…),解得λ=(n=0、1、2、3…),
4n+35
所以A项错;在t=0.012 5 s=8 T时,质点A向下振动,B向上振动,所以Cλ15 000
项正确;波的传播速度v=T= m/s(n=0、1、2、3…).有多种可能,D
4n+3 项错;由图可知质点A的振幅为10 cm,质点B的振幅为5 cm,所以E项正确.
11.