高三物理振动图像和波动图像
0
t/s 1 2 3 4 5 图乙
图甲
解: λ=4m T=4s v=λ/ T =1m/s 由图乙得: x=2m处质点在t = 3s 时的位移为0, 振动 方向为+y方向, 如甲图蓝线所示, 所以该横波的传播方向为-x方向。
054.08年北京市海淀区一模试卷17 17. 一列横波在x轴上传播,图(甲)为t=1.0s时的波 动图像,图(乙)为介质中质点P的振动图像。对该 波的传播方向和传播波速度的说法正确的是 ( B ) A.沿+x方向传播,波速为4.0m/s B.沿- x方向传播, 波速为4.0m/s C.沿+ x方向传播,波速为2.5m/s D.沿- x方向传播,波速为2.5 m/s y/cm y/cm 0.2 0.2 P 0 0 1 2 3 4 0.5 1.0 t/s x/m -0.2 -0.2 图 (甲 ) 图 (乙 ) v 4.0 m /s 解: 4.0m, T 1.0s 由图乙, t=1.0s时P的振动方向向下, 所以波沿- x方向传播.
T
043.南通、扬州、泰州三市08届第二次调研测试 12.Ⅱ.(2) (2) 一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波,在 xl=2m 和 x2=5m处的两质点的振动图象如图所示,求:
①波的频率;
②波的传播速度。 (2) 解: f=1/T=0.25HZ
1 0
-1
y/cm x1 x2 t/s
1 2
3 4 5 6
振动图像和波动图像
振动图象和波的图象 振动图象和波的图象从图形上看好象没有什么区别 , 但实际上它们有本质的区别。 ⑴物理意义不同:振动图象表示同一质点在不同时刻 的位移;波的图象表示介质中的各个质点在同一时刻 的位移。
⑵图象的横坐标的单位不同:振动图象的横坐标表 示时间;波的图象的横坐标表示距离。
0.8 0
-0.8
y/m
1 2 3 4 乙
t/s
gk007.2008年高考理综天津卷21
21.一列简谐横波沿直线由a向b传播,相距10.5m
的a、b两处的质点振动图象如图中a、b所示,则
( D ) A.该波的振幅可能是20cm B.该波的波长可能是8.4m C.该波的波速可能是10.5 m/s D.该波由a传播到b可能历时7s y/cm 10 b a 0 -10 1 2 3 4 5
y/cm A 0 v P x/m
C 0.12 0.24 B
(1)均沿y轴正方向 解:
(2)由图像可知,波长 0.24m
0.24m 波的周期 T 0.4s v 6m /s
波从该时刻传播到P经历的时间
y/cm A
v P x/m
0
0.96m 0.24m t1 1.2s 0.6m /s
(式中) k N 时刻,质点P会出现在波峰位置
3 1 5 T s s 4 6 3
6 另解:波的传播速度为 v 3 m /s T 2 由题意知此时刻P向下振动,所以P向下振动到平衡位 置所需时间等于波沿x轴方向传播0.5 m的时间 x 0.5 1 t1 s v 3 6 3 5 第一次到达波峰的的时刻为 t 2 T t1 s 4 3
可得BC错,D正确。
gk010.2008年高考理综四川卷19 19、一列简谐横波沿直线传播,该直线上的a、b两
点相距4.42 m。图中实、虚两条曲线分别表示平衡
位置在a、b两点处质点的振动曲线。从图示可知 ( AC ) A.此列波的频率一定是10 Hz B.此列波的波长一定是0.1 m
C.此列波的传播速度可能是34 m/s D.a点一定比b点距波源近 y
y/cm 15 x/cm 0 -15 10 20 30 40 50 0 -15 5 10 15 20 25 15 t/10-3 s y/cm
图2 图1 【解析】本小题考查对振动图像和波动图像的理解 和对波动规律的数学表达能力,考查理解能力。
006.江苏南通08届第一次基础调研测试12B (1) 12. B.(1) (模块3-4试题) (1)一列简谐横波沿x轴传播,图甲是t = 3s时的 波形图,图乙是波上x=2m处质点的振动图线.则该 横波的速度为 1 m/s,传播方向为 -x方向 . y/cm y/cm 0 x/ 1 2 3 4 5m
⑶从振动图象上可以读出振幅和周期; 从波的图象上可以读出振幅和波长。
波动图象与振动图象的比较 振动图象
y 图象 横坐标 研究对象 物理意义 图象提供 的物理信 息 图象的变 化(T/4后 的图象) 形象比喻 0 时间 一个质点 t y 0
波动图象
v x 质点的平衡位置 介质中的各个质点
反映某一个质点相对平衡位置 反映某一时刻介质中各质点相 的位移随时间的变化规律 对平衡位置的位移值的波形
y/cm
4 ① 2 0 6 -2 -4 ②
y/cm
4 t/s 2 ③ 0 12 6 -2 -4 ④ 图乙
t/s 12
014.山东泰安市07年第一轮质量检测15 15. 一列向右传播的简谐横波,某时刻的波形如图 所示, 波速为0.6m/s,P点的横坐标x = 0.96m,从图示 时刻开始计时,此时波刚好传到C点。 (1)此时刻质点A的运动方向和质点B的加速度方向 是怎样的? (2)经过多少时间P点第二次到达波峰? (3)画出P质点开始振动后的振动图象。
形如图甲所示.图甲中某质点的振动图象如图乙所
示.质点N的振幅是 0.8 m,振动周期为 4 s, 图乙表示质点 L (从质点K、L、M、N中选填) 0.5 m/s. 的振动图象.该波的波速为 y/m y/m 0.8 0.8 K L N 0 0 0.5 1.01.5 2.0 1 2 3 4 x/m -0.8 -0.8 M 乙 甲 解见下页
C 0.12 0.24 B
P开始向下振动,第二次到达波峰经历时间 3 y/cm t 1 T 0.7 s
2
所以t = t1 + t2 = 1.9s
4
0
t/s 0.2 0.4
(3) 如右图示
gk005.2008年高考江苏卷12B. (1) 12.B⑴(选修模块3—4) 一列沿着x轴正方向传播的横波,在t=0时刻的波
0.2 0.2 P O 1 2 3 4 5 x/m O -0.2 -0.2 0.5 1 t/s
甲 t=0时刻,质点P的振动方向向下,
所以该波的传播方向沿-x方向
乙
046.南京市2008届第一次模拟考试 13. (3) 13.(3)(本题4分)如图所示是一列沿x轴正方 向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图,已知波的传 播速度 v = 2m/s.试回答下列问题: ①写出 x = 1.0 m 处质点的振动函数表达式; ②求出 x = 2.5m 处质点在 0 ~ 4.5s 内通过的路程及 y/cm t = 4.5s时的位移. 5 解: ①波长λ = 2.0m, x/m 周期T = λ/v = 1.0s, 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 振幅A = 5cm, -5 则y = 5sin(2πt) cm ②n = t/T = 4.5,则4.5s内路程s = 4nA = 90cm; x = 2.5m处质点在t = 0时位移为y =5cm, 则经过4个周期后与初始时刻相同, 经4.5个周期后该质点位移y = - 5cm.
t/s
解析: 从甲、乙图可看出 波长λ=2.0m,周期T= 4s,振幅A = 0.8m;
乙图中显示t=0时刻该质点处于平衡位置向上振动,
甲图波形图中,波向x轴正方向传播,则L质点正 在平衡位置向上振动, 波速v =λ/T=0.5m/s; y/m 0.8 K L N 0 0.5 1.01.5 2.0 x/m -0.8 M 甲
1 依题意, x 2 x1 ( n ) 4 v f 3 v 4n 1
007.东北师大附中07—08学年上学期二摸9、 9 .如图所示,甲图为沿 x 轴传播的一列简谐横波在 t=0 时刻的波动图象 , 乙图为参与波动的质点 P 的振动 图象,则下列判断正确的是 ( A D ) A.该波传播的速度为4m/s B.该波的传播方向沿x轴正方向 C.经过0.5s时间,质点沿波的传播方向向前传播2m D.该波在传播过程中若遇到3m的障碍物,能发生 y/m 明显的衍射现象 y/m 解: λ=4m,T=1s v=λ/T=4m/s
当n 1时, v 34 m/s
v 4.42 f ( n 0.3 )
由图不能断定波长一定是0.1m, 也无法确定哪一点距波源近一些.
058. 08年苏、锡、常、镇四市教学情况调查(二)13.(2)
13.(2)(6分)(供选修3-4考生作答)
一简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0时刻的波形如图 所示.已知介质中质点P的振动周期为2s,此时P质点 所在位置的纵坐标为2cm,横坐标为0.5 m.试求从图 示时刻开始在哪些时刻质点P会出现在波峰? y/cm 4 v 3 x/m 6
所以质点P会出现在波峰位置的时刻是:
t=kT + t2
kN kN
题目
5 6k 5 即: t kT s s 3 3
067.广州市重点中学07~08学年度第三次质检 3 3. 如图甲所示是t =1.0 s 时向x轴负方向传播的平面 简谐波的图象,已知波速v = 1.0m / s .则 x =1.0m A 处的质点的振动图象是图乙中的 ( ) A. ① C. ③ B. ② D. ④ 4 2 0 1 -2 -4 y/cm 6 t=1.0s 12 图甲 x/m
0 解见下页 0.03 0.1 t/s
解析: 由振动图象可知,振动周期为0.1s,故此列 波的频率一定是10Hz,A正确;
t nT 0.03 ( n 0.3 )T (n 0、 1、 2、 3 )
因为波速为
s 4.42 v t ( n 0.3 ) 0.1