2024-2024年人教版物理高三二轮复习专题训练：机械振动与机械波
A.波的周期为0.8 s
B.在t=0.9 s时,P点沿y轴正方向运动 C.经过0.4 s,P点经过的路程为0.4 m D.在t=0.5 s时,Q点到达波峰位置
解析:根据题意应用平移法可知由实线得到虚线需要将图象沿x轴负方向平移(n+)λ,其中n=0,1,2,3,4…,故由实线传播到虚线这种状态需要(n+)T,即(n+)T=0.6 s,解得T=
s,其中n=0,1,2,3,4…,
又T>0.6 s,故周期为0.8 s,故A正确。由于波沿x轴负方向传播,故t=0时刻P点沿y轴负方向运动,而周期T=0.8 s,故t=0.8 s时P点沿y轴负方向运动,1.0 s时P点到达波谷,故0.9 s时P点沿y轴负方向运动,故B错误。在一个周期内P点完成一个全振动,即其运动路程为4A,而0.4 s=T,故P点的运动路程为2A=0.4 m,C正确。由题意可知波长λ=8 m,则波速v==10 m/s,在t=0时刻Q点的横坐标为x0=5 m,由于波沿x轴负方向运动,故在t=0.5 s的时间内波沿x轴负方向传播的距离为x=vt=10×0.5 m=5 m,故在t=0.5 s时,Q点振动情况和t=0时刻距离坐标原点10 m处的质点的振动情况相同,而t=0时刻距离坐标原点10 m处的质点在波峰,故在t=0.5 s时,Q点到达波峰位置,故D正确。
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17.手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动,带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播,示意如图.绳上有另一质点P,且O,P的平衡位置间距为L。t=0时,O位于最高点,P的位移恰好为零,速度方向竖直向上,下列判断正确的是( C )
A.该简谐波是纵波
B.该简谐波的最大波长为2L C.t=时,P在平衡位置上方 D.t=时,P的速度方向竖直向上
解析:振动方向与传播方向垂直,故该简谐波是横波,A错误;根据“下坡上”判断,P距离O的最近距离L=λ,所以最大波长等于4L,B错误;经过T,P位于波峰,所以T时,P在平衡位置上方,C正确;在T时,P正在从波峰回到平衡位置,速度方向竖直向下,D错误。
18.(多选)有两列频率相同、振动方向相同、振幅均为A、传播方向互相垂直的平面波相遇发生干涉。如图所示,图中实线表示波峰,虚线表示波谷,a为波谷与波谷相遇点,b,c为波峰与波谷相遇点,d为波峰与波峰相遇点,e,g是a,d连线上的两点,其中e为连线的中点,则( ABC )
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A.a,d处的质点振动加强,b,c处的质点振动减弱 B.从图示时刻经过半个周期,e处的质点通过的路程为4A C.从图示时刻经过半个周期,g处的质点加速向平衡位置运动 D.从图示时刻经过四分之一周期,d处的质点振幅恰好为零 解析:由题意可知两列波的满足发生干涉的条件,a,d两点波谷波谷叠加或波峰波峰叠加,属于振动加强点,而b,c两点为波峰与波谷叠加,属于振动减弱,选项A正确;从图示时刻经过半个周期,e点为波谷与波谷的相遇点,即半个周期内e点从平衡位置运动至波谷且振动加强,e点的路程为4A,所以选项B正确;在图示时刻g点位于靠近波峰位置,经过半个周期,质点加速向平衡位置运动,所以C正确;振动加强点的振幅不会发生变化,所以d点的振幅为2A,选项D错误。
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