9.(2019·山东德州模拟)一列简谐横波在弹性介质中沿x轴正方向传播,波源位于坐标原点O,t=0时开始振动,4 s时停止振动,5 s时的波形如图所示,其中质点a的平衡位置与O的距离为5.0 m.以下说法正确的是
( )
A.波速为2 m/s B.波长为6 m
C.波源起振方向沿y轴正方向
D.3.0~4.0 s内质点a沿y轴正方向运动 E.0~4.0 s内质点a通过的总路程为0.6 m
x10【解析】:由波形图可知,5 s时波传到x=10 m处,则v== m/s=2 m/s,选项A正确;
t5波长λ=4 m,选项B错误;由x=10 m处的质点的振动可知,波源起振方向沿y轴负方向,λ4
选项C错误;因T== s=2 s,则3.0~4.0 s内质点a由最低点到最高点,即沿y轴正方
v25
向运动,选项D正确;振动传到质点a需时间 s=2.5 s,则0~4.0 s内质点a振动了1.5 s,
23T
因1.5 s=,则通过的总路程为3A=0.6 m,选项E正确.
4【答案】:ADE
10.(2019·辽宁鞍山一中模拟)有一列沿x轴向正方向传播的横波,当x=0处的质点P位于波峰时,x=0.9 m处的质点Q正在平衡位置向下振动.在0.4 s内质点P运动的路程刚好等于2倍振幅.下列说法中正确的是 A.该横波的最大可能波长为3.6 m B.质点P的运动周期为0.8 s C.该横波的波速可能为1.5 m/s
D.质点P和Q在振动过程中任意时刻位移都不可能相同
( )
E.质点P和Q在振动过程中某些时刻速度可能相同
【解析】:在0.4 s内质点P运动的路程刚好等于2倍振幅,可知T=0.8 s;当x=0处的质3
点P位于波峰时,x=0.9 m处的质点Q正在平衡位置向下振动,则nλ+λ=0.9 m(n=
4λ9
0,1,2,3,…),当n=0时波长最大值为λ=1.2 m,选项A错误,B正确;波速v== m/s ,
T8n+63
则当n=0时,v=1.5 m/s,选项C正确;因PQ两点间相差nλ+λ,则两质点的位移在某时
4刻可能相同,速度也可能相同,选项D错误,E正确. 【答案】:BCE
11.(2018·福州质检)一列简谐横波正在沿x轴的正方向传播,波速为0.5 m/s,t=0时刻的波形如图甲所示。
(1)求横波中质点振动的周期T;
(2)在图乙中画出t=1 s时刻的波形图(至少画出一个波长);
(3)在图丙中画出平衡位置为x=0.5 m处质点的振动图像(t=0时刻开始计时,在图中标出横轴的标度,至少画出一个周期)。
【解析】(1)由于波速为0.5 m/s,波长为2 m, λ2
故质点振动的周期T== s=4 s。
v0.5
T
(2)当t=1 s时刻,相当于经过了,又因为波沿x轴正方向传播,故振源向下运动到负的最
4大位置处,然后依次画出波上各质点即可。如图(a)所示。
(3)x=0.5 m处的质点在t=0时处于波峰的位置,故其振动图像如图(b)所示。
【答案】(1)4 s (2)见解析图(a) (3)见解析图(b)
12,如图所示,一列简谐横波沿x轴传播,t1=0和t2=0.05 s时的波形图分别为图示的实线和虚线,质点P是介质中的一点,且在0时刻的坐标为(4 m,0).
(1)若周期大于0.05 s,求波速;
(2)若周期小于0.05 s,并且波速为600 m/s,求质点P在0~0.05 s内运动的位移大小和路程. 【解析】:(1)由图可知波长λ=8 m,在一个周期内,如波沿x轴正方向传播,则在0.05 s内1
λ41
向右传播了λ=2 m;由v=,解得v=40 m/s;同理,若波沿x轴负方向传播,则波速为
4t120 m/s.
3
(2)若波速为600 m/s,则在0.05 s内,波传播的距离为30 m,即3λ,波沿x轴负方向传播;
4由同侧原理可知t=0时P向y轴负方向运动 33
波传播距离为3λ,则质点振动时间为3T
44
因振幅是0.2 m,所以P质点的位移大小为0.2 m,路程是3 m.
【答案】:(1)若波沿x轴正方向传播,v=40 m/s;若波沿x轴负方向传播,波速为120 m/s (2)0.2 m 3 m
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