机械波专题----机械波、叠加

《机械波专题----机械波、叠加》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械波专题----机械波、叠加（14页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、机械波专题-机械波、叠加一、机械波1、定义：机械振动在介质中传播就形成机械波2、机械波产生的必要条件是：（1）有作机械振动的物体作为波源；（2）有能传播机械振动的介质。3、分类横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直.凸起部分叫波峰，凹下部分叫波谷纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一直线上。质点分布密的叫密部，疏的部分叫疏部，液体和气体不能传播横波4、机械波的特点： 每个质点都在自己平衡位置附近作振动，并不随波迁移 后一质点重复前一质点的运动，各质点的周期、频率及起振方向都与波源相同。力5、描述机械波的物理量关系：v =-二人f注意：波的频率由振源决定，在任何介质中传播波的频率不变。波从一种介

2、质进入另一 种介质时，唯一不变的是频率（或周期），波速与波长都发生变化，波速取决于介质，一般与 频率无关。6、波的图象（1）坐标轴：规定用横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置，纵坐标y表示 某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移，连结各质点位移量末端得到的曲线叫做该时刻波的 图象（2）波图象的重复性：相隔时间为周期的整数倍的两个时刻的波的图象是相同的；波传播方向双向性：不指定波的传播方向时，图象中波可能向x轴正向或x轴负向传播;（3）横波图象的应用： 可知波动中质点的振幅和波长 若已知波的传播方向，可知介质质点的振动方向，反之亦然。 相邻的波峰波谷点间的质点振动方向相同 相邻平衡位置间以

3、波峰（或波谷）对称的质点振动方向相反. 若知波速v，可求此时刻以后的波形图，方法是把波形图平移Ax=vAt的距离。（4）波的传播方向与质点的振动方向关系确定方法。 微平移法：所谓微移波形，即将波形沿波的传播方向平衡微小的一段距离得到 经过微小一段时间后的波形图，据质点在新波形图中的对应位置，便 可判断该质点的运动方向。如图所示，原波形图（实线）沿传播方向 经微移后得到微小一段时间的波形图（虚线），M点的对应位置在M 处，便知原时刻M向下运动。 上下坡法沿波的传播方向看去，“上坡”处的质点向下振动。”下坡”处的质点 向上振动。口图所示，简称“上坡下，下坡上”型题1判定波的传播方向与质点的振动方向

4、 【例题1】一简谐横波在x轴上传播，在某时刻的波形如图所示。已知此时质点F的运动方向向下，则（）A. 此波朝x轴负方向传播B. 质点D此时向下运动C. 质点B将比质点C先回到平衡位置D. 质点E的振幅为零【例题2】简谐横波某时刻的波形图如图10所示。由此图可知A. 若质点a向下运动，则波是从左向右传播的B. 若质点b向上运动，则波是从左向右传播的C. 若波从右向左传播，则质点c向下运动型题2：波动图象与振动图象的关系D. 若波从右向左传播，则质点d向上运动【例题2】一列简谐横波沿x轴负方向传播，图1是t =1s时的波形图，图2是波中某振动 质元位移随时间变的振动图线(两图用同一时间起点)，则图

5、2可能是图1中哪个质元的振【例题3】一列简谐机械横波某时刻的波形如图所示，波源的平衡位置坐标为X = 0。当波 源质点处于其平衡位置上方且向下运动时，介质中平衡位置坐标x = 2m的质点所处位置及运动情况是()A. 在其平衡位置下方且向上运动B. 在其平衡位置上方且向下运动C. 在其平衡位置上方且向上运动D. 在其平衡位置上方且向下运动波长、波速和周期(频率)的关系型题3：【例题1】一简谐横波在某一时刻的波形图如图所示，图中位于。、b两处的质元经过四分 之一周期后分别运动到。、b处。某人据此做出如下判断：可知波的周期，可知波的传播速度，可知的波的传播方向，可知波的波长。其中正确的是()A. 和

6、B.和C.和D.和【例题2】一列沿x轴正方向传播的简谐横波，40时刻的 波形如图中实线所示，r=0.2s时刻的波形如图中的虚线所示，则A .质点P的运动方向向右B .波的周期可能为0.27sC.波的频率可能为1.25Hz D .波的传播速度可能为20m/s【例题1】如图所示，甲为某一简谐横波在U1.0s时刻的图象，乙为参与波动的某一质点的 振动图象。(1) 两图中的AA、OC各表示什么物理量？量值各是多少？-(2) 说明两图中OA B段图线的意义？(3) 该波的波速为多大？：(4) 画出再经过0.25s后的波动图象和振动图象。-(5) 甲图中P点此刻的振动方向。【例题4】一列简谐横波在x轴上传

7、播，某时刻的波形图如图所示，a、b、c为三个质元，a正向上运动。由此可（）A. 该波沿x轴正方向传播B. c正向上运动C. 该时刻以后，b比c先到达平衡位置D. 该时刻以后，b比c先到达离平衡位置最远处【例题5】如图6-11所示，一列在x轴上传播的横波t0时刻的图线用实线表示，经&=0.2s时，其图线用虚线表示。已知此波的波长为2m，则 以下说法正确的是：（）A. 若波向右传播，则最大周期为2s/ .B. 若波向左传播，则最大周期为2sX.C. 若波向左传播，则最小波速是9m/s-D.若波速是19m/s，则波的传播方向向左型题4：“前锋波”问题【例题1】一质点从t=0时刻开始以坐标原点O为中心

8、在y轴上做简谐运动，其振动图象如图1所示，0.3s后，此质点停止运动。振动在介质中产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为1.0m/s，此质点停止振动后，再经过0.2s后的波形图是（）Ti【例题2】一列简谐横波，在t=0时的波形图如图2所示，P、Q两点的x坐标分别为一1m、-7m，波的传播方向由右向左（即沿x轴负方向），已知t=0.7s时，P质点第二次出现波峰，则以下叙述正确的是（）A. t=1.2s时，Q质点第一次出现波峰B. t=0.9s时，Q质点第一次出现波峰C.波源的起振方向一定沿y轴正方向D.质点Q位于波峰时，质点P正好位于波谷型题5：作出两列波叠加后的波形图【例1】如图23甲所示，两

9、列相同的波相向传播，当它们相遇时，图23乙中可能的波形是:A.图（a）和图（b）;8.图（b）和图（c）;C. 图（c）和图（d）;D. 图（a）和图（d）。【例2】如图28所示，一波源在绳的左端发生半个波1，频率为f1 波源在绳的右端发生半个波2,频率为f2,振幅为A2。图中AP=PB 两列波同时到达P点；两列波相遇时，p点的波峰可达（a1+a2）；两列波相遇后各自保持原来波形独立传播；两列波相遇时，绳上振幅可达（A1+A2）的质点只A、B、C、D、有一点。【例3】在一条弦线的两端，各发生一个如图3所示振幅为A”同时另 由图可知（）的横脉冲，它们均沿弦线传播，速度相等，传播方向相反。在它们传

10、播的过程中，可能出现 的脉冲图是（）BCD【例4】两列沿相反方向传播的振幅和波长都相同的半波， 如图29 （甲）所示，在相遇的某一时刻两列波“消失”，如图 29 （乙），此时图中a、b质点的振动方向是：A. a向上，b向下； B. a向下，b向上；C. a、b都静止；D. a、b都向上。练习：1.一列横波沿直线传播，某时刻的波形如图所示，质点A距坐标原点0.2m，此时A点向y轴正方向移动，再经0.1s第一次达最大位移.由此可知（） yA. 这列波频率是10HzB. 这列波向左传播C. 这列波波长为0.8mD. 这列波的波速为2m/s2. 一列简谐波沿x轴的正方向传播，在t=0时刻的波形图如图所

11、示，已知这列波的P点至少再经过0.3s才能到达波峰处，则以下说法正确的是（A. 这列波的波长是5mB. 这列波的波速是10m/sC. 质点Q要经过0.7s才能第一次到达波峰处D. 质点Q到达波峰处时质点P也恰好到达波峰处3.如图为一列在均匀介质中传播的简谐横波在右4s时刻的波形图，若已知振源在坐标原点O处，波速为2m/s，则（）A. 振源O开始振动时的方向沿j轴正方向B. P点振幅比Q点振幅小C. 再经过 t=4s，质点P将向右移动8mD. 再经过 t=4s，质点Q通过的路程是0.4m4. 一简谐横波在图中x轴上传播，实线和虚线分别是匕时刻和t2时刻的波形图，已知t2-ti=1.0s.由图判断

12、下列哪一个波速是不可能的（）/mc、/XT、A.1m/sB.3m/s/ 、一C Rm/eD 1 Am/c_；/ OX /.5H/s. 10H/s5. 如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻由波形图为一正弦曲线，其波速为/m200m/s，下列说法中不正确的是（）.A. 图示时刻质点b的加速度正在减小B. 从图示时刻开始，经过0.01s，质点a通过的路程为0.4mC. 若此波遇到另一波并发生稳定干涉现象，则该波所遇到的 波的频率为50HzD. 若发生明显衍射现象，则该波所遇到的障碍物或孔的尺 寸一定小于4m6. 如图所示，在xOj平面内有一沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为1m/s，振幅

13、为4cm，频率为2.5HZ.在t=0时刻（P、Q两点均已振动）P点位于其平衡位置上方最大位移处，则 距P点为0.2m的Q点（）aA.在0.1s时的位移是4cmB.在0.1s时的速度最大.C.在0.1s时的速度方向向上D.在0到0.1s时间内的路程是8cm。一宫一.7. 一简谐横波正沿x轴的正方向在弹性绳上传播，振源的周期为0 .4 s，x波的振幅为0.4 m.在t0时刻波形如图所示，则在t0+0.3 s时（）加A. 质点P正处于波谷时 二B. 质点Q正经过平衡位置向上运动C. 质点Q通过的总路程为1.2 m. 0 4 iiKi aa 3D. 质点M正处于波谷8. 如图所示，是一列简谐横波在某时

14、刻的波形图.若此时质元P正处于加速运动过程中，则此时（）A. 质元Q和质元N均处于加速运动过程中B. 质元Q和质元N均处于减速运动过程中C. 质元Q处于加速运动过程中，质元N处于减速运动过程中D. 质元Q处于减速运动过程中，质元N处于加速运动过程中9. 如图所示，是一列沿x轴正向传播的简谐横波在t时刻的图象。已知x轴上3cm处的质点P在t=t-=035s内通过的路程位14cm.则（）A. 波速一定是0.4m/sB. 在At内波的传播距离位14cmC. 波长为15cmD. 在t/时刻P点的振动方向为j轴正方向10. 下图中给出某一时刻t的平面简谐波的图象和x=1.0m处的质元的振动图象，关于这列

15、波的波速仇传播方向和时刻t可能是（A. v=1.0m/s， t=0B. v=1.0m/s， t=6sC. t=0，波向x正方向传播D. t=5s，波向x正方向传播11.图1是t=1.0s时沿x轴负方向传播的平面简谐波的图象，已知波速v=1.0m/s.对于x=1.0m处的质元的振动图象可能是下面图2、图3中中的（）A.B.C.D.12.波速均为v=1.2m/s的甲、乙两列简谐横波都沿x轴正方向传播，某时刻两列波的图象分t/s某时刻P、Q两质PQ别如图所示，其中P、Q处的质点均处于波峰。关于这两列波，下列说法中正确的是（）A. 如果这两列波相遇可能发生稳定的干涉图样B. 甲波的周期大于乙波的周期C

16、. 甲波中P处质点比M处质点先回到平衡位置D. 从图示时刻开始，经过1.0s，P、Q质点通过 的路程均为1.2m13. 一列简谐横波向右传播，波速为v，沿波传 播方向有相距为L的P、Q两质点，如下图所示， 点都处于平衡位置，且P、Q间仅有一个波峰，经过时间t，Q质点第 一次运动成为这个波峰点，则t的可能值有（）A. 1个 B. 2个C. 3个 D. 4个14. 一列简谐波横波在沿x轴正方向上传播，传播速度为10m/s.当波传到x=5m处的质点P时，波形如图所示.则下列判断正确的是（）A. 这列波的周期为0.5sB. 再经过0.4s，质点P第一次回到平衡位置C. 再经过0.7s，x=9m处的质点

17、Q到达波峰处D. 质点Q到达波峰时，质点P恰好到达波谷处15. 一列沿x轴正向传播的简谐波，在x1=2.0m和x2=10m处的两质点的振动图象分别如图中的实线和虚线所示.根据图对简谐波 的波长和波速有如下一些判断：波长可能等于4.0m波长可能等于10m最大波速等于1.0m/s最大波速等于5.0m/sA. 在其平衡位置下方且向上运动B. 在其平衡位置下方且向下运动C. 在其平衡位置上方且向上运动D. 在其平衡位置上方且向下运动101 y/cm4 56x/m以上判断正确的是（）A. 和 B.和 C.和D.和16. 一列横波在x轴上传播，ts与t+o.4s在x轴上-3m3m的区间内的波形如图中同一条

18、图 线所示，由图可知该波最大速度为10m/s质点振动周期的最大值为0.4s 在t+o.2s时，x=3m的质点位移为零 若波沿x轴正方向传播，各质点刚开始振动时的方向向上 上述说法中正确的是（）A. B.C.D.17. 如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=-0.2m和 x=1.2m处，两列波的速度均为v=0.4m/s，两列波的振幅均为A=2cm.图示为t=0时刻两列 波的图象（传播方向如图所示），此刻平衡位置处于x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开 始振动.质点M的平衡位置处于x=0.5m处，关于各质点运动情况判断正确的是（）v I y/cm 2_八 Z

19、7 ,p i ： m i ，Q,_-0.202000.y1.012x/mA. t=1s时刻，质点M的位移为-4如B. t=1s时刻，质点M的位移为4cmC.t=0.75s时刻，质点P、Q都运动到M点D.质点P、Q的起振方向都沿y轴方向18. 如图为一列在均匀介质中传播的简谐横波在t=4s时刻的波形图，若已知振源在坐标原点O处，波速为2m/s，则（）A. 振源O开始振动时的方向沿y轴正方向B. P点振幅比Q点振幅小C. 再经过 t=4s，质点P将向右移动8mD. 再经过 t=4s，质点Q通过的路程是0.4m19. 一简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻其波形如图所示.下列说法正确的是（）A. 由波形

20、图可知该波的波长B. 由波形图可知该波的周期C. 经1/2周期后质元P运动到QD. 经1/4周期后质元P的速度变为零20. 一列简谐横波的轴上传播，某时刻的波形图如图所示，a、b、c为三个质元，。正向上运 动.由此可知（）A. 该波沿x轴正方向传播B. C正向上运动C. 该时刻以后，b比c先到达平衡位置D. 该时刻以后，b比c先到达离平衡位置最远处21. 一列简谐机械横波某时刻的波形图如图所示，波源的平衡位置坐标为x=0.当波源质点处 于其平衡位置上方且向下运动时，介质中平衡位置坐标x=2m的质点所处位置及运动情况是22. 图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐横波在t=0和t=0.03s时

21、刻的波形图，x= 1.2m处的质点 在t=0.03s时刻向y轴正方向运动，则（）A. 该波的频率可能是125HZB. 该波的波速可能是10m/sC. t=0时x= 1.4m处质点的加速度方向沿y轴正方向D. 各质点在0.03s内随波迁移0.9m23. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图1中实线所示，t=0.2s时刻的波形如图1中的虚线所示，则（）A. 质点P的运动方向向右B.波的周期可能为0.27sC.波的频率可能为1.25Hz D.波的传播速度可能为20m/s24. 关于两列波的稳定干涉现象，下列说法正确的是（）A. 任意两列波都能产生稳定干涉现象B. 发生稳定干涉现象的两

22、列波，它们的频率一定相同C. 在振动减弱的区域，各质点都处于波谷D.在振动加强的区域，有时质点的位移等于零25. 如图所示，N、S2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同.实线和虚线分别表示在某 一时刻它们所发出的波的波峰和波谷.关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的 有（）A. 该时刻a质点振动最弱，b、 最强也不是最弱B. 该时刻a质点振动最弱，b、C. a质点的振动始终是最弱的，D. 再过T/4后的时刻a、b、c 因此振动最弱26 一列沿x轴传播的简谐波，波速为4 m/5，某时刻的波形图象如图3所示.此时x=8 m处的质点具有正向最大速度，则再过4.5 s （）A. x=4

23、m处质点具有正向最大加速度B. x=2 m处质点具有负向最大速度C. x=0处质点一定有负向最大加速度D. x=6 m处质点通过的路程为20 cm27. 如图4所示，在xoy平面内，有一沿x轴正方向传播图3的简谐横波，波速为1 m/s，振幅为4 cm，频率为2.5 Hz.在 r=0时，P点位于其平衡位置上方最大位移处，则距P点 为0.2 m的Q点（）A. 在0.1 s时的位移为4 cmB. 在0.1 s时的速度最大C. 在0.1 s时速度方向向下D. 在00.1 s内的路程为4 cm28. 一列沿x轴传播的简谐横波某时刻的波形图象如图5甲所示.若从此时刻开始计时，则图5乙表示a、b、c、d中哪

24、 个质点的振动图象（）A. 若波沿x轴正方向传播，则乙图为a点振动的图象B. 若波沿x轴正方向传播，则乙图为b点振动的图象C. 若波沿x轴负方向传播，则乙图为c点振动的图象D. 若波沿x轴负方向传播，则乙图为d点振动的图象29. 关于多普勒效应，下列说法正确的是（）A. 多普勒效应是由波的干涉引起的B. 多普勒效应说明波源的频率发生了变化C. 多普勒效应是由于波源和观察者之间有相对运动而产生的D. 只有声波才可以有多普勒效应30. 当波出现明显的衍射现象时，可能是A.波长比障碍物尺寸小得多B.波长比障碍物尺寸大得多C.波长与障碍物尺寸相差不多D.波长与障碍物尺寸相差较多31. 一列简谐横波沿x

25、轴正方向传播，其波速为8 m/s，频率为20 Hz，在x轴上有两点a和b，如图，相距0.5 m，某时刻a质点正通过平衡位置向正方向振动，则质点b应（) J1 yvA.具有正向最大位移xO1AB.具有正向最大速度abC. 具有正向最大加速度D. 具有负向最大位移32 一列简谐横波沿x轴传播，周期为T, t=0时刻的波形如图所示.此时平衡位置位于x=3 m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为侦2.5 m,xb=5.5 m,则A.当a质点处在波峰时，质点恰在波谷B. r=T/4时，a质点正在向j轴负方向运动C. /3T/4时，b质点正在向j轴负方向运动D. 在某一时刻，a、b两质

26、点的位移和速度可能相同33. 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A.此列波的频率一定是10HzB.此列波的波长一定是0.1mC.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34图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象。从该时刻起A.经过0.35 s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离B .经过0.25 s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度C. 经过0.15 s，波沿x轴的正方向传播了 3 mD. 经过0.1 s时，质

27、点Q的运动方向沿j轴正方向35如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在r=0时刻的波形图，虚线是这列波在r= 0.2 s时刻的波形图。已知该波的波速是0.8 m/s，则 下列说法正确的是A. 这列波的波长是14 cmB. 这列波的周期是0.125 sC. 这列波可能是沿x轴正方向传播的D. r=0时，x=4 cm处的质点速度沿j轴负方向36 一列简谐横波沿x轴负方向传播，图1是r = 1s时的波形图，图2是波中某振动质元位移随时间变化的振动图线（两图用同同一时间起点），则图2可能是图1中哪个质元的振动 图线？A. x = 0处的质元；B. x = 1m处的质元；C. x = 2m处的质元；D. x = 3m处的质元。25 BC2 BCD 3 D 4 D 5 A 6 BC 7 BD 8 D 9 D 10 D 11A 12 C 13 C 14 C 15D16 B 17 A 18 D 19 AD 20 AC 21 A 22 A 23 C 24 BD 32C 33AC 34AC35D 36 A