15.(09·山東物理·37)(1)圖1為一簡諧波在t=0時,對的波形圖,介質(zhì)中的質(zhì)點P做簡諧運動的表達式為y=4sin5xl,求該波的速度,并指出t=0.3s時的波形圖(至少畫出一個波長)
解析:(1)由簡諧運動的表達式可知,t=0時刻指點P向上運動,故波沿x軸正方向傳播。由波形圖讀出波長,,由波速公式,聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)可得。t=0.3s時的波形圖如圖所示。
考點:簡諧運動、簡諧波
14.(09·江蘇物理·12.B)(4分)(2)在時刻,質(zhì)點A開始做簡諧運動,其振動圖象如圖乙所示。質(zhì)點A振動的周期是 s;時,質(zhì)點A的運動沿軸的 方向(填“正”或“負”);質(zhì)點B在波動的傳播方向上與A相距16m,已知波的傳播速度為2m/s,在時,質(zhì)點B偏離平衡位置的位移是 cm。
答案:B.(2)4 正 10
解析:(2)振動圖象和波形圖比較容易混淆,而導(dǎo)致出錯,在讀圖是一定要注意橫縱坐標(biāo)的物理意義,以避免出錯。題圖為波的振動圖象,圖象可知周期為4s,波源的起振方向與波頭的振動方向相同且向上,t=6s時質(zhì)點在平衡位置向下振動,故8s時質(zhì)點在平衡位置向上振動;波傳播到B點,需要時間s=8s,故時,質(zhì)點又振動了1s(個周期),處于正向最大位移處,位移為10cm.。
13.(09·寧夏物理·35)(1)某振動系統(tǒng)的固有頻率為fo ,在周期性驅(qū)動力的作用下做受迫振動,驅(qū)動力的頻率為f 。若驅(qū)動力的振幅保持不變,下列說法正確的是_______(填入選項前的字母,有填錯的不得分)
A.當(dāng)f < f0時,該振動系統(tǒng)的振幅隨f增大而減小
B.當(dāng)f > f0時,該振動系統(tǒng)的振幅隨f減小而增大
C.該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后,振動的頻率等于f0
D.該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后,振動的頻率等于f
答案:BD
12.(09·廣東物理·14)(2)圖為聲波干涉演示儀的原理圖。兩個U形管A和B套在一起,A管兩側(cè)各有一小孔。聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi),被分成兩列頻率 的波。當(dāng)聲波分別通過A、B傳播到右側(cè)小孔時,若兩列波傳播的路程相差半個波長,則此處聲波的振幅 ;若傳播的路程相差一個波長,則此處聲波的振幅 。
答案:(2)相等,等于零,等于原振幅的二倍。
解析:(2)聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)向上向下分別形成兩列頻率相同的波,若兩列波傳播的路程相差半個波長,則振動相消,所以此處振幅為零,若傳播的路程相差一個波長,振動加強,則此處聲波的振幅為原振幅的二倍。
11.(09·上海物理·12)彈性繩沿x軸放置,左端位于坐標(biāo)原點,用手握住繩的左端,當(dāng)t=0時使其開始沿y
軸做振幅為8cm的簡諧振動,在t=0.25s時,繩上形成如圖所示的波形,則該波的波速為___________cm/s,t=___________時,位于x2=45cm的質(zhì)點N恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。
答案:20,2.75
解析:由圖可知,這列簡諧波的波長為20cm,周期T=0.25s×4=1s,所以該波的波速;從t=0時刻開始到N質(zhì)點開始振動需要時間,在振動到沿y軸正向通過平衡位置需要再經(jīng)過,所以當(dāng)t=(2.25+0.5)s=2.75s,質(zhì)點N恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。
10.(09·浙江·21)一列波長大于1m的橫波沿著軸正方向傳播,處在和的兩質(zhì)點、的振動圖像如圖所示。由此可知 ( A )
A.波長為m
B.波速為
C.末、兩質(zhì)點的位移相同
D.末點的振動速度大于點的振 動速度
解析:,由于波沿x正方向傳播,所以A先振動,又由于波長大于1m,所以,所以,,A對,波速,B錯;由振動圖像知,在3s末,、兩質(zhì)點的位移不相同,C錯;1s末A點速度為零,B點速度最大,D錯。
9.(09·福建·17)圖甲為一列簡諧橫波在t=0.10s時刻的波形圖,P是平衡位置為x=1 m處的質(zhì)點,Q是平衡位置為x=4 m處的質(zhì)點,圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象,則 ( AB )
A.t=0.15s時,質(zhì)點Q的加速度達到正向最大
B.t=0.15s時,質(zhì)點P的運動方向沿y軸負方向
C.從t=0.10s到t=0.25s,該波沿x軸正方向傳播了6 m
D.從t=0.10s到t=0.25s,質(zhì)點P通過的路程為30 cm
解析:由y-t圖像知,周期T=0.2s,且在t=0.1sQ點在平衡位置沿y負方向運動,可以推斷波沒x負方向傳播,所以C錯;
從t=0.10s到t=0.15s時,Δt=0.05s=T/4,質(zhì)點Q從圖甲所示的位置振動T/4到達負最大位移處,又加速度方向與位移方向相反,大小與位移的大小成正比,所以此時Q的加速度達到正向最大,而P點從圖甲所示位置運動T/4時正在由正最大位移處向平衡位置運動的途中,速度沿y軸負方向,所以A、B都對;
振動的質(zhì)點在t=1T內(nèi),質(zhì)點運動的路程為4A;t=T/2,質(zhì)點運動的路程為2A;但t=T/4,質(zhì)點運動的路程不一定是1A;t=3T/4,質(zhì)點運動的路程也不一定是3A。本題中從t=0.10s到t=0.25s內(nèi),Δt=0.15s=3T/4,P點的起始位置既不是平衡位置,又不是最大位移處,所以在3T/4時間內(nèi)的路程不是30cm。
8.(09·四川·19)圖示為一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波,實線為t=0時刻的波形圖,虛線為t=0.6 s時的波形圖,波的周期T>0.6 s,則 ( D )
A.波的周期為2.4 s
B.在t=0.9s時,P點沿y軸正方向運動
C.經(jīng)過0.4s,P點經(jīng)過的路程為4m
D.在t=0.5s時,Q點到達波峰位置
解析:根據(jù)題意應(yīng)用平移法可知T=0.6s,解得T=0.8s,A錯;由圖可知振幅A=0.2m、波長λ=8m。t=0.9s=1T,此時P點沿y軸負方向運動,B錯;0.4s=T,運動路程為2A=0.4m,C錯; t=0.5s=T=T+T,波形圖中Q正在向下振動,從平衡位置向下振動了T,經(jīng)T到波谷,再過T到波峰,D對。
7.(09·重慶·1 5)同一音叉發(fā)出的聲波同時在水和空氣中傳播,某時刻的波形曲線見圖,以下說法正確的是( A )
A.聲波在水中波長較大,b是水中聲波的波形曲線。
B.聲波在空氣中波長較大,b是空氣中聲波的波形曲線
C.水中質(zhì)點振動頻率較高,a是水中聲波的波形曲線
D.空氣中質(zhì)點振動頻率較高,a是空氣中聲波的波形曲線
6.(09·天津·8)某質(zhì)點做簡諧運動,其位移隨時間變化的關(guān)系式為
x=Asin,則質(zhì)點 ( AD )
A.第1 s末與第3 s末的位移相同
B.第1 s末與第3 s末的速度相同
C.3 s末至5 s末的位移方向都相同
D.3 s末至5 s末的速度方向都相同
解析:由關(guān)系式可知,,將t=1s和t=3s代入關(guān)系式中求得兩時刻位移相同,A對;畫出對應(yīng)的位移-時間圖像,由圖像可以看出,第1s末和第3s末的速度方向不同,B錯;仍由圖像可知,3s末至5s末的位移大小相同,方向相反,而速度是大小相同,方向也相同。故C錯、D對。
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