學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 第2章 2.3 機(jī)械波的案例分析

1、.學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)第2章 2.3 機(jī)械波的案例分析建議用時(shí)：45分鐘學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1.圖2­3­7為一列簡(jiǎn)諧波在t0時(shí)刻的圖像，質(zhì)點(diǎn)P將比質(zhì)點(diǎn)Q后回到平衡位置，那么以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是圖2­3­7A.波一定沿x軸正方向傳播B.質(zhì)點(diǎn)Q與質(zhì)點(diǎn)R的運(yùn)動(dòng)方向一樣C.質(zhì)點(diǎn)P的速度正在增大D.質(zhì)點(diǎn)R的加速度正在減小E.質(zhì)點(diǎn)Q的速度正在增大【解析】因P點(diǎn)比Q點(diǎn)后回到平衡位置，可知P點(diǎn)向y方向振動(dòng)，Q點(diǎn)向y方向振動(dòng)，可判斷波向x方向傳播，即P點(diǎn)遠(yuǎn)離平衡位置，速度正在減小，Q點(diǎn)靠近平衡位置，速度正在增大；R點(diǎn)與Q點(diǎn)均向y方向運(yùn)動(dòng)，R點(diǎn)正遠(yuǎn)離平衡位置，位移增大，加速度增大.【答案】

2、ABE2.一簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波沿x軸正方向傳播，波長(zhǎng)為，周期為T(mén).t0時(shí)刻的波形如圖2­3­8甲所示，a、b是波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn).圖乙是波上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像.以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是甲 乙圖2­3­8A.t0時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的速度比質(zhì)點(diǎn)b的大B.t0時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b的大C.圖乙可以表示質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)D.圖乙可以表示質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)E.a、b兩質(zhì)點(diǎn)的振幅一樣【解析】質(zhì)點(diǎn)在平衡位置處的振動(dòng)速度是最大的，所以在零時(shí)刻a的速度小于b的速度，A錯(cuò)誤；而質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置越遠(yuǎn)加速度越大，a的加速度大于b的加速度，B正確；根據(jù)波的圖像“同側(cè)法可以判斷在零時(shí)刻，b在平衡位置且向下振動(dòng)，D

3、正確，C錯(cuò)誤.因是簡(jiǎn)諧波，E正確.【答案】BDE3.質(zhì)點(diǎn)A做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)圖像和t1.6 s時(shí)刻的波動(dòng)圖像如圖2­3­9所示，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是圖2­3­9A.質(zhì)點(diǎn)A向上運(yùn)動(dòng)B.波向右傳播C.質(zhì)點(diǎn)A向下運(yùn)動(dòng)D.波向左傳播E.質(zhì)點(diǎn)A比質(zhì)點(diǎn)B先回到平衡位置【解析】由振動(dòng)圖像可得質(zhì)點(diǎn)A正在向上運(yùn)動(dòng)，那么結(jié)合波動(dòng)圖像可以看出，波正向右傳播，故A、B、E正確.【答案】ABE4.一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播，該直線上的a、b兩點(diǎn)相距4.42 m.圖2­3­10中實(shí)、虛兩條曲線分別表示平衡位置在a、b兩點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)曲線.從圖示可知 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：3

4、8910024】圖2­3­10A.此列波的頻率一定是10 HzB.此列波的波長(zhǎng)一定是0.1 mC.此列波的傳播速度可能是34 m/sD.a點(diǎn)一定比b點(diǎn)距波源近E.此列波的波長(zhǎng)可能是3.4 m【解析】由振動(dòng)圖像可知T0.1 s，故f10 Hz，A對(duì).由振動(dòng)周期性可知當(dāng)波從a傳到b時(shí)有n4.42 m，即n4.42 m， mn0,1,2，可知B錯(cuò)，E對(duì)；由v·f得v m/sn0,1,2，當(dāng)n1時(shí)，v34 m/s，C對(duì).由于不知波的傳播方向，故無(wú)法判斷a、b中的哪一點(diǎn)離波源近，D錯(cuò).【答案】ACE5.如圖2­3­11所示，甲是_圖像，乙是_圖像.圖2&

5、#173;3­11【解析】波動(dòng)圖像的橫坐標(biāo)為各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置；振動(dòng)圖像中橫坐標(biāo)為時(shí)間.【答案】波動(dòng)振動(dòng)6.取向上為質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的正方向，得到如圖2­3­12所示的兩個(gè)圖像，其中圖甲是一列波的圖像，A是介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，圖乙是介質(zhì)中另一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，B為振動(dòng)中的某一個(gè)時(shí)刻，圖甲中A質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向是_，圖乙中B時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向是_.甲 乙圖2­3­12【解析】圖甲表示的是波的圖像，由于波沿x軸負(fù)方向傳播，所以，圖中質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方向向下；圖乙表示的是振動(dòng)圖像，在圖中B所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)向下運(yùn)動(dòng)因?yàn)橄乱粫r(shí)刻位移為負(fù)值.【答案】向下或沿y方向

6、向下或沿y方向7.圖2­3­13a表示一列簡(jiǎn)諧波在介質(zhì)中傳播時(shí)，某一質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)圖像，請(qǐng)?jiān)趫Db中作出這列簡(jiǎn)諧波在t0時(shí)刻的波形圖質(zhì)點(diǎn)a畫(huà)在坐標(biāo)原點(diǎn)上，且波沿x軸正方向傳播.圖2­3­13【解析】由圖a可知，t0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a正處于平衡位置且沿y方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)到達(dá)正向最大位移處，x軸正向?yàn)椴▊鞑サ姆较颍貌ㄐ闻c振動(dòng)方向關(guān)系的判斷方法，得出t0時(shí)的波形如下圖.【答案】見(jiàn)解析8.如圖2­3­14甲為某一列波在t1.0 s時(shí)的圖像，圖乙為參與該波的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像.圖2­3­141求該波波速；2求再經(jīng)過(guò)3.5 s時(shí)P質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的

7、路程；3波的傳播方向. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：38910025】【解析】1根據(jù)兩圖像得4 m，T1.0 s所以v4 m/s.23.5 s內(nèi)的路程為s×4A×0.8 m2.8 m.3由題中乙圖知P質(zhì)點(diǎn)1.0 s時(shí)沿y軸負(fù)方向振動(dòng)，由“同側(cè)法可知，題圖甲中波向左傳播.【答案】14 m/s22.8 m3向左才能提升9.圖2­3­15a為一列簡(jiǎn)諧橫波在t2 s時(shí)的波形圖，圖b為媒質(zhì)中平衡位置在x1.5 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，P是平衡位置為x2 m的質(zhì)點(diǎn).以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是圖2­3­15A.波速為0.5 m/sB.波的傳播方向向右C.02 s時(shí)間內(nèi)，P運(yùn)

8、動(dòng)的路程為8 cmD.02 s時(shí)間內(nèi)，P向y軸正方向運(yùn)動(dòng)E.當(dāng)t7 s時(shí)，P恰好回到平衡位置【解析】由題圖a讀出波長(zhǎng)2.0 m，由題圖b讀出周期T4 s，那么v0.5 m/s，選項(xiàng)A正確；題圖a是t2 s時(shí)的波形圖，題圖b是x1.5 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，所以該質(zhì)點(diǎn)在t2 s時(shí)向下振動(dòng)，所以波向左傳播，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在02 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P由波峰向波谷振動(dòng)，通過(guò)的路程s2A8 cm，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；t7 s時(shí)，P點(diǎn)振動(dòng)了個(gè)周期，所以這時(shí)P點(diǎn)位置與tT3 s時(shí)位置一樣，即在平衡位置，所以選項(xiàng)E正確.【答案】ACE10.一列簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波某時(shí)刻的波形如圖2­3­16所示，波源的平衡

9、位置坐標(biāo)為x0.當(dāng)波源質(zhì)點(diǎn)處于其平衡位置上方且向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，介質(zhì)中平衡位置坐標(biāo)x2 m的質(zhì)點(diǎn)在其平衡位置_方且向_運(yùn)動(dòng).圖2­3­16【解析】此列波沿x軸正向傳播，波源質(zhì)點(diǎn)在平衡位置上方且向下運(yùn)動(dòng)，其波形示意圖如下圖.由圖可知，x2 m處質(zhì)點(diǎn)在平衡位置下方且向上運(yùn)動(dòng).【答案】下上11.某列波在t0時(shí)刻的波形如圖2­3­17中實(shí)線所示，虛線為t0.3 s該波的周期T0.3 s時(shí)刻的波形圖，t0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P向平衡位置方向運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)斷定波的傳播方向并求出波速.圖2­3­17【解析】由于在t0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P向平衡位置方向運(yùn)動(dòng)，因此根據(jù)振動(dòng)方向與波的傳播方向的“同側(cè)關(guān)系可知，波向x軸負(fù)方向傳播，從圖中可知，此波的波長(zhǎng)為4 m，從實(shí)線到虛線經(jīng)過(guò)的時(shí)間為0.3 s，因此周期滿足的關(guān)系通項(xiàng)為nT0.3 s，解得T s，其中n0,1,2，又因?yàn)門(mén)0.3 s，因此只有n0滿足，此時(shí)T0.4 s，根據(jù)波長(zhǎng)、波速、周期的關(guān)系可知，波的傳播速度為v10 m/s.【答案】x軸負(fù)方向10 m/s12.如圖2­3­18所示，實(shí)線是一列簡(jiǎn)諧波在某一時(shí)刻的波形圖像，虛線是0.2 s后它的波形圖像，那么這列波可能的波速為多大？ 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：38