1(1)同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播.docVIP

名师中心物理组 tel: HYPERLINK 第2讲 机械波 图1－2－14 1． (1)同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播，某时刻的波形曲线如图1－2－14所示，以下说法正确的是 ________. A．声波在水中波长较大，b是水中声波的波形曲线 B．声波在空气中波长较大，b是空气中声波的波形曲线 C．水中质点振动频率较高，a是水中声波的波形曲线 D．空气中质点振动频率较高，a是空气中声波的波形曲线 (2)一列简谐横波沿x负方向传播，速度为10 m/s，已知t＝0时刻的波形图如图1－2－15甲所示．图中P点此时正经过平衡位置沿________方向运动，将t＝0.5 s时的波形图画在图1－2－15乙上(至少要画一个半波长)． 图1－2－15 解析：(1)因声波的波速在水中较空气中快，而波的频率等于振源的振动频率，则声波在水和空气中传播的频率相同，再由v＝λf知，声波在水中传播的波长长． 答案：(1)A　(2)y轴正　如右图 2．(1)如图1－2－16所示，是用a、b两束不同频率的光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上用照相底片感光得到的干涉图样，其中图甲是用a光照射时形成的，图乙是用b光照射时形成的．则关于a、b两束光，下述正确的是(　　) 图1－2－16 A．a光的波长比b光短，频率比b光高 B．b光的波长比a光短，频率比a光高 C．b光比a光衍射现象更明显 D．a光比b光衍射现象更明显 (2)在均匀介质中，各质点的平衡位置均在同一直线上，图中正方形方格的边长均为1.5 cm.波源在坐标原点处，t＝0时波源开始向y轴负方向振动，如图1－2－17为t＝0时刻的波动图象，经过0.24 s时间第三次形成如图所示波形，则此波的周期T和波速v分别为多大？ 图1－2－17 解析：(1)b光的干涉条纹间距比a光小，由Δx＝eq \f(L,d)λ可知b光的波长比a光短，频率比a光高，选项A错误；选项B正确；波长越长，衍射现象越明显，选项C错误；选项D正确． (2)又t＝0时波源开始向y轴负方向振动，经过0.24 s时间第三次形成如图所示波形，所以t＝3T，T＝0.24/3 s＝0.08 s．图中正方形方格的边长均为1.5 cm，波长为λ＝8×1.5 cm，所以波速v＝λ/T＝1.5 m/s. 答案：(1)BD　(2)0.08 s　1.5 m/s 图1－2－18 3. 如图1－2－18所示为一列简谐波在t1＝0时刻的图象．此时波中质点M的运动方向沿y轴负方向，且t2＝0.55 s时质点M恰好第3次到达y轴正方向最大位移处．试求： (1)此波沿什么方向传播？ (2)波速是多大？ (3)从t1＝0至t3＝1.2 s，质点N运动的路程和t3时刻相对于平衡位置的位移分别是多少？ 解析：(1)此波沿x轴负方向传播． (2)在t1＝0到t2＝0.55 s这段时间时，质点M恰好第3次到达沿y轴正方向的最大位移处，则有：(2＋eq \f(3,4))T＝0.55 s，得T＝0.2 s. 由图象得简谐波的波长为λ＝0.4 m，则波速v＝eq \f(λ,T)＝2 m/s. (3)在t1＝0至t3＝1.2 s这段时间，波中质点N经过了6个周期，即质点N回到始点，所以走过的路程为s＝6×5×4 cm＝120 cm.相对于平衡位置的位移为2.5 cm. 答案：(1)沿x轴负方向　(2)2 m/s　(3)120 cm　2.5 cm 4．振幅A＝2 cm，f＝50 Hz的横波沿x正方向传播，波源在坐标原点O处，从t＝0开始振动，已知在t＝0.5 s末，此波传到距波源O为x＝10 m处的P点，并且P点向－y方向开始振动．求： (1)该波的波速、波长． (2)画出t1＝0.4 s末的波形图． (3)画出距波源O为x2＝5 m处Q点的振动图象． 解析：(1)周期T＝1/f＝0.02 s 波速v＝x/t＝20 m/s 波长λ＝vT＝0.4 m. (2)t1＝0.4 s末，波传到距波源x1＝vt1＝8 m处，由于各点开始振动的方向相同，故该点也开始由平衡位置向－y方向振动．由于x1＝20λ，故该时刻波源O刚好过平衡位置向－y方 向振动．则t1＝0.4 s末的波形图如上图所示． (3)波传到Q点需用时间t＝x2/v＝0.25 s Q点做简谐运动的周期T＝0.02 s，开始振动的方向也为－y方向，故画出如图所示的距波源O为x2＝5 m处Q点的振动如下图所示． 答案：(1)20 m/s　0.4 m　(2)见解析 (3) 图1－2－19 5．如图1－2－19所示，甲为某一列简谐波t＝t0时刻的图象，乙是这列波上P点从这一时刻起的振动图象，试讨论： (1)波的传播方向；并求其波速． (