三年高考(2016-2022)高考物理試題分項(xiàng)版解析 專(zhuān)題15 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波(含解析)
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1、三年高考(2016-2022)高考物理試題分項(xiàng)版解析 專(zhuān)題15 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波(含解析) 1.如圖所示,一列簡(jiǎn)諧橫波向右傳播,P、Q兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置相距0.15 m。當(dāng)P運(yùn)動(dòng)到上方最大位移處時(shí),Q剛好運(yùn)動(dòng)到下方最大位移處,則這列波的波長(zhǎng)可能是 A. 0.60 m B. 0.30 m C. 0.20 m D. 0.15 m 【來(lái)源】2018年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理(北京卷) 【答案】 B 【解析】可以畫(huà)出PQ之間的最簡(jiǎn)單的波形,如圖所示: 點(diǎn)睛:解決機(jī)械波的題目關(guān)鍵在于理解波的周期性,即時(shí)間的周期性或空間的周期性,得到波長(zhǎng)的通項(xiàng),再求解處波長(zhǎng)的特殊值。
2、 2.(多選)一振子沿x軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)。t=0時(shí)振子的位移為-0.1 m,t=1 s時(shí)位移為0.1 m,則 A. 若振幅為0.1 m,振子的周期可能為 B. 若振幅為0.1 m,振子的周期可能為 C. 若振幅為0.2 m,振子的周期可能為4 s D. 若振幅為0.2 m,振子的周期可能為6 s 【來(lái)源】2018年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試?yán)砜凭C合物理試題(天津卷) 【答案】 AD ②,或者③,對(duì)于①式,只有當(dāng)n=0時(shí),T=2s,為整數(shù);對(duì)于②式,T不為整數(shù);對(duì)于③式,當(dāng)n=0時(shí),T=6s,之后只會(huì)大于6s,故C錯(cuò)誤D正確 【點(diǎn)睛】t=0時(shí)刻振子的位移x
3、=-0.1m,t=1s時(shí)刻x=0.1m,關(guān)于平衡位置對(duì)稱(chēng);如果振幅為0.1m,則1s為半周期的奇數(shù)倍;如果振幅為0.2m,分靠近平衡位置和遠(yuǎn)離平衡位置分析. 3.(多選)兩列頻率相同、振幅均為A的簡(jiǎn)諧橫波P、Q分別沿+x和-x軸方向在同一介質(zhì)中傳播,兩列波的振動(dòng)方向均沿y軸,某時(shí)刻兩波的波面如圖所示,實(shí)線(xiàn)表示P波的波峰,Q波的波谷;虛線(xiàn)表示P波的波谷、Q波的波峰。a、b、c為三個(gè)等間距的質(zhì)點(diǎn),d為b、c中間的質(zhì)點(diǎn)。下列判斷正確的是 A. 質(zhì)點(diǎn)a的振幅為2A B. 質(zhì)點(diǎn)b始終靜止不動(dòng) C. 圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c的位移為0 D. 圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)d的振動(dòng)方向沿-y軸 【來(lái)源】浙江新高考2
4、018年4月選考科目物理試題 【答案】 CD 【解析】AC、質(zhì)點(diǎn)a和c是兩列波的波峰與波谷相遇點(diǎn),兩列波的振幅相等,所以a和c位移始終為0,即靜止不動(dòng),故A錯(cuò)誤,C正確; B、在經(jīng)過(guò)四分之一周期,兩列波各向前傳播四分之一波長(zhǎng),P波a處的波谷和Q波在c處的波谷剛好傳播到b點(diǎn),所以b點(diǎn)是波谷與波谷相遇,振幅為2A,為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),故B錯(cuò)誤; D、圖示時(shí)刻,d點(diǎn)在P波的平衡位置與波峰之間,振動(dòng)方向沿y軸的負(fù)方向,同時(shí)d點(diǎn)在Q波的波谷與平衡位置之間,振動(dòng)方向沿y軸的負(fù)方向,所以d點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸的負(fù)方向,故D正確; 故選CD。 【點(diǎn)睛】?jī)闪蓄l率相同的相干波,當(dāng)波峰與波峰相遇或波谷與波谷相
5、遇時(shí)振動(dòng)加強(qiáng),當(dāng)波峰與波谷相遇時(shí)振動(dòng)減弱,據(jù)此分析。 4.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,在t=0和t=0.20 s時(shí)的波形分別如圖中實(shí)線(xiàn)和虛線(xiàn)所示。己知該波的周期T>0.20 s。下列說(shuō)法正確的是___________。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分) A.波速為0.40 m/s B.波長(zhǎng)為0.08 m C.x=0.08 m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.70 s時(shí)位于波谷 D.x=0.08 m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.12 s時(shí)位于波谷 E.若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?.80 m/s,則它在該介質(zhì)中的波長(zhǎng)為0.32 m 【來(lái)
6、源】2018年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理(全國(guó)III卷) 【答案】 ACE 5.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,在x=0 和x=0.6 m處的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B的振動(dòng)圖象如圖所示.已知該波的波長(zhǎng)大于0.6 m,求其波速和波長(zhǎng) 【來(lái)源】2018年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理(江蘇卷) 【答案】 v=2 m/s ; λ=0.8 m 【解析】由圖象可知,周期T=0.4 s 由于波長(zhǎng)大于0.6 m,由圖象可知,波從A到B的傳播時(shí)間Δt=0.3 s 波速,代入數(shù)據(jù)得v=2 m/s 波長(zhǎng)λ=vT,代入數(shù)據(jù)得λ=0.8 m 6.聲波在空氣中的傳播速度為340m/s,在鋼鐵
7、中的傳播速度為4900m/s。一平直橋由鋼鐵制成,某同學(xué)用錘子敲擊一鐵橋的一端而發(fā)出聲音,分別經(jīng)空氣和橋傳到另一端的時(shí)間之差為1.00s。橋的長(zhǎng)度為_(kāi)______m,若該波在空氣中的波長(zhǎng)為λ,則它在鋼鐵中波長(zhǎng)為λ的_______倍。 【來(lái)源】2018年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試物理(全國(guó)II卷) 【答案】 365 (2)聲音在不同介質(zhì)中的頻率是不會(huì)改變的,由公式可知 x/k--w 解得 故本題答案是(1). 365 (2). 點(diǎn)睛:本題考查了波的傳播的問(wèn)題,知道不同介質(zhì)中波的傳播速度不同,當(dāng)傳播是的頻率不會(huì)發(fā)生變化。 7.一列簡(jiǎn)諧橫波在t=時(shí)的波形圖
8、如圖(a)所示,P、Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn),圖(b)是質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像。求 (i)波速及波的傳播方向; (ii)質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)。 【來(lái)源】2018年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理(新課標(biāo)I卷) 【答案】 (1)波沿負(fù)方向傳播; (2)xQ=9 cm ③式有 ⑤ 由④⑤式得,質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)為 ⑥ 【2017高考真題】 1.【2017·天津卷】手持較長(zhǎng)軟繩端點(diǎn)O以周期T在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)繩上的其他質(zhì)
9、點(diǎn)振動(dòng)形成簡(jiǎn)諧波沿繩水平傳播,示意如圖。繩上有另一質(zhì)點(diǎn)P,且O、P的平衡位置間距為L(zhǎng)。t=0時(shí),O位于最高點(diǎn),P的位移恰好為零,速度方向豎直向上,下列判斷正確的是 A.該簡(jiǎn)諧波是縱波 B.該簡(jiǎn)諧波的最大波長(zhǎng)為2L C.時(shí),P在平衡位置上方 D.時(shí),P的速度方向豎直向上 【答案】C 【考點(diǎn)定位】機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波 【名師點(diǎn)睛】本題應(yīng)注意波的周期性,要從波長(zhǎng)入手。 2.【2017·北京卷】某彈簧振子沿x軸的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象如圖所示,下列描述正確的是 A.t=1 s時(shí),振子的速度為零,加速度為負(fù)的最大值 B.t=2 s時(shí),振子的速度為負(fù),加速度為正的最大值 C.t
10、=3 s時(shí),振子的速度為負(fù)的最大值,加速度為零 D.t=4 s時(shí),振子的速度為正,加速度為負(fù)的最大值 【答案】A 【解析】在t=1 s和t=3 s時(shí),振子偏離平衡位置最遠(yuǎn),速度為零,回復(fù)力最大,加速度最大,方向指向平衡位置,A正確,C錯(cuò)誤;在t=2 s和t=4 s時(shí),振子位于平衡位置,速度最大,回復(fù)力和加速度均為零,BD錯(cuò)誤。 【考點(diǎn)定位】振動(dòng)圖象 【名師點(diǎn)睛】根據(jù)振動(dòng)圖象判斷質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的方法:沿著時(shí)間軸看去,“上坡”段質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng),“下坡”段質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)。 3.【2017·新課標(biāo)Ⅲ卷】(5分)如圖,一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,實(shí)線(xiàn)為t=0時(shí)的波形圖,虛線(xiàn)為t=0.5
11、s時(shí)的波形圖。已知該簡(jiǎn)諧波的周期大于0.5 s。關(guān)于該簡(jiǎn)諧波,下列說(shuō)法正確的是_______(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分)。 A.波長(zhǎng)為2 m B.波速為6 m/s C.頻率為1.5 Hz D.t=1 s時(shí),x=1 m處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰 E.t=2 s時(shí),x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置 【答案】BCE 【考點(diǎn)定位】機(jī)械波的傳播、質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng) 【名師點(diǎn)睛】本題知道兩個(gè)時(shí)刻的波形,可以運(yùn)用波形的平移法分析波傳播的最短距離,要理解“該簡(jiǎn)諧波的周期大于0.5 s”表達(dá)的意義。 4.【2017·江蘇卷】野
12、生大象群也有自己的“語(yǔ)言”.研究人員錄下象群“語(yǔ)言”交流時(shí)發(fā)出的聲音,發(fā)現(xiàn)以2倍速度快速播放時(shí),能聽(tīng)到比正常播放時(shí)更多的聲音.播放速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍時(shí),播出聲波的___________(選填“周期”或“頻率”)也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,聲波的傳播速度____________(選填“變大”、“變小”或“不變”) 【答案】頻率 不變 【解析】頻率由波源決定,播放速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍時(shí),播出聲波的頻率變?yōu)樵瓉?lái)兩倍,傳播速度由介質(zhì)決定,所以傳播速度不變. 【考點(diǎn)定位】機(jī)械波 頻率 波速 【名師點(diǎn)睛】機(jī)械波在傳播的過(guò)程中,傳播的速度由介質(zhì)決定,而頻率由波源決定. 5.【2017·新課標(biāo)Ⅰ卷】(5
13、分)如圖(a),在xy平面內(nèi)有兩個(gè)沿z方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的點(diǎn)波源S1(0,4)和S2(0,–2)。兩波源的振動(dòng)圖線(xiàn)分別如圖(b)和圖(c)所示,兩列波的波速均為1.00 m/s。兩列波從波源傳播到點(diǎn)A(8,–2)的路程差為_(kāi)_______m,兩列波引起的點(diǎn)B(4,1)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互__________(填“加強(qiáng)”或“減弱”),點(diǎn)C(0,0.5)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互__________(填“加強(qiáng)”或“減弱”)。 【答案】2 減弱 加強(qiáng) 【考點(diǎn)定位】波的疊加、干涉 【名師點(diǎn)睛】本題只要考查產(chǎn)生兩列波相遇處是加強(qiáng)或減弱的條件,尤其小心兩波源振動(dòng)的方向是相反的,即振動(dòng)步調(diào)相反,剛好顛倒過(guò)來(lái)
14、。 【2016高考真題】 1.【2016·北京卷】如圖所示,彈簧振子在M、N之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。以平衡位置O為原點(diǎn),建立Ox軸。向右為x的軸的正方向。若振子位于N點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),則其振動(dòng)圖像為 【答案】A 【解析】由于向右為正方向,振子位于N點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),所以0時(shí)刻位移為正,在正向最大位移處,將向左運(yùn)動(dòng),即向負(fù)方向運(yùn)動(dòng),故A正確。 【考點(diǎn)定位】簡(jiǎn)諧振動(dòng)圖像 【方法技巧】在考綱上簡(jiǎn)諧振動(dòng)這一塊要求學(xué)生能從振動(dòng)圖象上獲取信息,會(huì)求簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的路程和位移,以及掌握簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式。 2.【2016·天津卷】在均勻介質(zhì)中坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一波源做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其表達(dá)式為,它在介質(zhì)中形
15、成的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,某時(shí)刻波剛好傳播到x=12 m處,波形圖象如圖所示,則 A.此后再經(jīng)6 s該波傳播到x=24 m處 B.M點(diǎn)在此后第3 s末的振動(dòng)方向沿y軸正方向 C.波源開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向 D.此后M點(diǎn)第一次到達(dá)y=–3 m處所需時(shí)間是2 s 【答案】AB 【考點(diǎn)定位】機(jī)械波的傳播、質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng) 【名師點(diǎn)睛】此題考查了質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)及機(jī)械波的傳播;要知道質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)一個(gè)周期,波向前傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離;各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都是重復(fù)波源的振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)在自己平衡位置附近上下振動(dòng),而不隨波遷移;能根據(jù)波形圖及波的傳播方向判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。 3.【2016·四
16、川卷】簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿直線(xiàn)傳播,P、Q是傳播方向上相距10 m的兩質(zhì)點(diǎn),波先傳到P,當(dāng)波傳到Q開(kāi)始計(jì)時(shí),P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖所示。則 A.質(zhì)點(diǎn)Q開(kāi)始振動(dòng)的方向沿y軸正方向 B.該波從P傳到Q的時(shí)間可能為7 s C.該波的傳播速度可能為2 m/s D.該波的波長(zhǎng)可能為6 m 【答案】AD 【解析】由圖線(xiàn)可知,質(zhì)點(diǎn)Q開(kāi)始起振的方向沿y軸正方向,選項(xiàng)A正確;振動(dòng)由P向Q傳播,由圖線(xiàn)可知T=6 s,故振動(dòng)從P傳到Q的時(shí)間可能為(nT+4) s=v(6n+4) s,(n=1、2、3、……),故不可能為7 s選項(xiàng)B錯(cuò)誤;根據(jù)(nT+4)v=10 m可得(n=1、2、3、……),
17、故波速不可能為2 m/s,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;根據(jù),當(dāng)n=1時(shí),λ=6 m,選項(xiàng)D正確;故選AD。 考點(diǎn):振動(dòng)圖像;機(jī)械波的傳播 【名師點(diǎn)睛】此題是對(duì)振動(dòng)圖像及機(jī)械波傳播問(wèn)題的考查;首先要掌握已知振動(dòng)圖像判斷質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的基本方法以及波速、波長(zhǎng)及周期的關(guān)系;此題中要考慮波形傳播的重復(fù)性及多解問(wèn)題,這是題目的難點(diǎn)所在. 4.【2016·上海卷】甲、乙兩列橫波在同一介質(zhì)中分別從波源M、N兩點(diǎn)沿x軸相向傳播,波速為2 m/s,振幅相同;某時(shí)刻的圖像如圖所示。則 A.甲乙兩波的起振方向相反 B.甲乙兩波的頻率之比為3:2 C.再經(jīng)過(guò)3 s,平衡位置在x=7 m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向下 D.再
18、經(jīng)過(guò)3 s,兩波源間(不含波源)有5個(gè)質(zhì)點(diǎn)位移為零 【答案】ABD 【考點(diǎn)定位】機(jī)械波的傳播、質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng) 【方法技巧】通過(guò)波的前沿質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向判斷波的起振方向,根據(jù)波長(zhǎng)、波速與頻率關(guān)系計(jì)算兩列波的頻率,通過(guò)平移法畫(huà)出3 s時(shí)的波形,再分析問(wèn)題。 5.(4分)【2016·海南卷】下列說(shuō)法正確的是________。(填入正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得3分,選對(duì)3個(gè)得4分;有選錯(cuò)的得0分) A.在同一地點(diǎn),單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期的平方與其擺長(zhǎng)成正比 B.彈簧振子做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí),振動(dòng)系統(tǒng)的勢(shì)能與動(dòng)能之和保持不變 C.在同一地點(diǎn),當(dāng)擺長(zhǎng)不變時(shí),擺球質(zhì)量越大,單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的
19、周期越小 D.系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動(dòng)時(shí),系統(tǒng)振動(dòng)的頻率等于周期性驅(qū)動(dòng)力的頻率 E.已知彈簧振子初始時(shí)刻的位置及其振動(dòng)周期,就可知振子在任意時(shí)刻運(yùn)動(dòng)速度的方向 【答案】ABD 【考點(diǎn)定位】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、受迫振動(dòng) 【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵抓住簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期性,分析時(shí)間與周期的關(guān)系分析振子的位移變化,要掌握加速度與位移的關(guān)系,根據(jù)計(jì)時(shí)開(kāi)始時(shí)刻的加速度及方向解題。 6.【2016·全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ卷】(5分)某同學(xué)漂浮在海面上,雖然水面波正平穩(wěn)地以1.8 m/s的速率向著海灘傳播,但他并不向海灘靠近。該同學(xué)發(fā)現(xiàn)從第1個(gè)波峰到第10個(gè)波峰通過(guò)身下的時(shí)間間隔為15 s。下列說(shuō)法正確的是_____。(
20、填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分) A.水面波是一種機(jī)械波 B.該水面波的頻率為6 Hz C.該水面波的波長(zhǎng)為3 m D.水面波沒(méi)有將該同學(xué)推向岸邊,是因?yàn)椴▊鞑r(shí)能量不會(huì)傳遞出去 E.水面波沒(méi)有將該同學(xué)推向岸邊,是因?yàn)椴▊鞑r(shí)振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移 【答案】ACE 【解析】水面波是一種機(jī)械波,故A正確;該同學(xué)發(fā)現(xiàn)從第1個(gè)波峰到第10個(gè)波峰通過(guò)身下的時(shí)間間隔為15 s,所以周期,該水面波的頻率f=0.6Hz,故B錯(cuò)誤;該水面波的波長(zhǎng),故C正確;水面波沒(méi)有將該同學(xué)推向岸邊,只能說(shuō)是因?yàn)椴▊鞑r(shí)振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移
21、,不能說(shuō)波傳播時(shí)能量不會(huì)傳遞出去,波的傳播過(guò)程也是能量傳遞過(guò)程,故D錯(cuò)誤,E正確。 【考點(diǎn)定位】波的傳播 【名師點(diǎn)睛】本題考查了波的基本特點(diǎn),波的波長(zhǎng)、波速、周期三者的關(guān)系是考查的重點(diǎn)。還要理解波傳播時(shí)介質(zhì)中振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移,只在各自的平衡位置附近振動(dòng);波的傳播過(guò)程也是能量傳遞過(guò)程。 7.【2016·全國(guó)新課標(biāo)Ⅲ卷】由波源S形成的簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中向左、右傳播。波源振動(dòng)的頻率為20 Hz,波速為16 m/s。已知介質(zhì)中P、Q兩質(zhì)點(diǎn)位于波源S的兩側(cè),且P、Q和S的平衡位置在一條直線(xiàn)上,P、Q的平衡位置到S的平衡位置之間的距離分別為15.8 m、14.6 m,P、Q開(kāi)始振動(dòng)后,下
22、列判斷正確的是_____。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分;每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分) A.P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相同 B.P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相反 C.當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置時(shí),P、Q兩點(diǎn)也正好通過(guò)平衡位置 D.當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí),P在波峰 E.當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)時(shí),Q在波峰 【答案】BDE 【考點(diǎn)定位】考查了機(jī)械波的傳播 【方法技巧】在根據(jù)波的傳播方向判斷質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向或者根據(jù)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向判斷波傳播方向時(shí),“走坡法”是一種重要的方法,即“下坡上,上坡下”,簡(jiǎn)諧橫波在傳播過(guò)程中波上的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附
23、近上下振動(dòng),不會(huì)隨波遷移,當(dāng)兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)相隔波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí),則這兩個(gè)點(diǎn)為同相點(diǎn),即振動(dòng)步調(diào)相同,如果兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)相隔半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí),兩個(gè)點(diǎn)為反相點(diǎn),即振動(dòng)步調(diào)相反。 8.【2016·全國(guó)新課標(biāo)Ⅱ卷】(10分)一列簡(jiǎn)諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正向傳播,波長(zhǎng)不小于10 cm。O和A是介質(zhì)中平衡位置分別位于x=0和x=5 cm處的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。t=0時(shí)開(kāi)始觀測(cè),此時(shí)質(zhì)點(diǎn)O的位移為y=4 cm,質(zhì)點(diǎn)A處于波峰位置;t=s時(shí),質(zhì)點(diǎn)O第一次回到平衡位置,t=1 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)A第一次回到平衡位置。求: (i)簡(jiǎn)諧波的周期、波速和波長(zhǎng); (ii)質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式。 【答案】(i)4 s 7.5 cm
24、/s 30 cm (2)y=0.08cos(+) 【解析】(i)設(shè)振動(dòng)周期為T(mén),由于質(zhì)點(diǎn)A 在0到1 s內(nèi)由最大位移處第一次回到平衡位置,經(jīng)歷的是個(gè)周期,由此可知T=4 s① 由于質(zhì)點(diǎn)O與A的距離5 cm小于半個(gè)波長(zhǎng),且波沿x軸正向傳播,質(zhì)點(diǎn)O在t=s時(shí)回到平衡位置,而質(zhì) 質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系為 y=0.08cos(+)(國(guó)際單位制)⑦ 或y=0.08sin(+)(國(guó)際單位制) 【考點(diǎn)定位】機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波 【名師點(diǎn)睛】此題是關(guān)于簡(jiǎn)諧波的傳播問(wèn)題;關(guān)鍵是搞清機(jī)械波形成的機(jī)理,知道質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系y=Acos(+φ0),根據(jù)已知條件確定振幅和角頻率等;此題有一定難度。
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