振动与波 光学
知识规律导图
一、振动与波动图像的理解和应用
【例1】.(09·全国Ⅰ·20)一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1所示,图中P、Q两质点的横坐标分别为x=1.5m和x=4.5m。P点的振动图像如图2所示。
在下列四幅图中,Q点的振动图像可能是( )
答案BC
【解析】本
题
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考查波的传播.该波的波长为4m.,PQ两点间的距离为3m..当波沿x轴正方向传播时当P在平衡位置向上振动时而Q点此时应处于波峰,B正确.当沿x轴负方向传播时,P点处于向上振动时Q点应处于波谷,C对.
针对训练1 (09·福建·17)图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图,P是平衡位置为x=1 m处的质点,Q是平衡位置为x=4 m处的质点,图乙为质点Q的振动图象,则( )
A.t=0.15s时,质点Q的加速度达到正向最大
B.t=0.15s时,质点P的运动方向沿y轴负方向
C.从t=0.10s到t=0.25s,该波沿x轴正方向传播了6 m
D.从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程为30 cm
答案AB
【解析】由y-t图像知,周期T=0.2s,且在t=0.1sQ点在平衡位置沿y负方向运动,可以推断波沿x负方向传播,所以C错;
从t=0.10s到t=0.15s时,Δt=0.05s=T/4,质点Q从图甲所示的位置振动T/4到达负最大位移处,又加速度方向与位移方向相反,大小与位移的大小成正比,所以此时Q的加速度达到正向最大,而P点从图甲所示位置运动T/4时正在由正最大位移处向平衡位置运动的途中,速度沿y轴负方向,所以A、B都对;
振动的质点在t=1T内,质点运动的路程为4A;t=T/2,质点运动的路程为2A;但t=T/4,质点运动的路程不一定是1A;t=3T/4,质点运动的路程也不一定是3A。本题中从t=0.10s到t=0.25s内,Δt=0.15s=3T/4,P点的起始位置既不是平衡位置,又不是最大位移处,所以在3T/4时间内的路程不是30cm。