(12分)一列横波如下图所示,波长m,实线表示
时刻的波形图,虚线
s时刻的波形图.求:
|
(1)若波沿x轴正方向传播若波沿x轴负方向传播
(2)波沿x轴正方向传播,波沿x轴负方向传播
解析试题分析:由于题中没有明确给出波的传播方向,故需要对波沿x轴正方向和沿x轴负方向传播分别进行分析,又因为题中没有给出与周期T的关系,故波的速度具有多解性。
(1)若波沿x轴正方向传播,则从波的图象中可看出波传播的最小距离为
所以波传播的可能距离是 (2分)
则波的可能速度为 (1分)
其中(1分)
若波沿x轴负方向传播,则从波的图象中可看出波传播的最小距离为
所以波传播的可能距离是 (2分)
则波的可能速度为 (1分)
其中 (1分)
(2)当时,根据波的波动和振动的对应性可知
,
这时波速的通解表达式 (2分)
则若波沿x轴正方向传播,波的速度为 (1分)
则若波沿x轴负方向传播,波的速度为(1分)
考点:机械波的传播 波的多解性
科目:高中物理 来源: 题型:单选题
一列横波沿水平绳传播,绳的一端在t=0时开始做周期为T的简谐运动,经过时间t (T/2<t<3T/4),绳上某点位于平衡位置下方的最大位移处。则2t时刻,该点位于平衡位置和运动状态
A.上方,加速向下运动 | B.上方,减速向上运动 |
C.下方,加速向上运动 | D.下方,减速向下运动 |
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题
一简谐横波在x轴上传播,如图轴上a、b两点相距12m。t=0时a点为波峰,b点为波谷;t=0.5s时,a点为波谷,b点为波峰。则下列判断中正确的是
A.波一定沿x轴正方向传播 | B.波长可能是8m |
C.周期可能是0.2s | D.波速一定是24m/s |
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科目:高中物理 来源: 题型:问答题
(9分)如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播着,振幅为2cm。t=0时刻平衡位置坐标分别为40m、100m的P、Q两质点的位移均为1cm,质点P的速度方向沿y轴负方向,质点Q与之相反。已知P、Q两质点间只有一个波峰,则
(1)这列波的波长为多少?画出包含P、Q在内的半个波形,在图上标出两个位于平衡位置的质点的坐标。
(2)从t=0时刻起,如果t1=0.5s时P质点第一次回到平衡位置,那么Q质点第一次回到平衡位置的时刻t2为多少?
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
一列横波沿x轴传播,图中实线表示某时刻的波形,虚线表示从该时刻起0.005s后的波形。
①如果周期大于0.005s,则当波向右传播时,波速为多大?波向左传播时,波速又是多大?
②如果周期小于0.005s,则当波速为6000m/s时,求波的传播方向。
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题
如图甲是一列简谐横波在某时刻的波形图,图乙是质点P从该时刻起的振动图象,则下列说法正确的是
A.波沿x轴正方向传播 |
B.一个沿x轴正方向运动的人手中的接收器接收到该波的频率有可能等于60Hz |
C.该时刻质点Q的速度为100m/s |
D.从甲图时刻开始计时,在1s内质点R通过的路程为20m |
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题
在波的传播方向上,距离一定的P与Q点之间只有一个波谷的四种情况,如图A、B、C、D所示。已知这四列波在同一种介质中均向右传播,则质点P能首先达到波谷的是
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题
一列简谐横波某时刻波形如图所示,下列说法正确的是( )
A.x=a处质点振动的能量大于x=b处质点的振动能量 |
B.x=b处质点的振动的频率由波源决定 |
C.小林用笔沿波形描一遍,描图过程中笔尖的运动为简谐振动 |
D.x=c处质点比x=a处质点少振动一个周期的时间 |
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题
某质点在坐标原点O处做简谐运动,其振幅为5 cm,振动周期为0.4 s,振动在介质中沿x轴正向传播,传播速度为1.0 m/s.若质点在平衡位置O向上振动0.2 s后立即停止振动,则停止振动后又经过0.2 s的时刻的波形可能是图中的( )
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