機(jī)械波的多解問題(共13頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專題 機(jī)械波的多解問題1 造成多解的原因以及處理方法1 原因：波的傳播方向不確定。解決方法：分兩種情況分別討論2. 原因：時(shí)間與周期的關(guān)系不確定造成多解。解決方法：找出時(shí)間與周期的對應(yīng)關(guān)系。常見題型：波形變化題3. 原因：一列波上不同的兩個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)之間的距離與波長的關(guān)系不確定造成多解解決方法：畫某一時(shí)刻（如t=0時(shí)刻）的波形圖，找出兩質(zhì)點(diǎn)可能的位置，確定距離與波長的對應(yīng)關(guān)系。常見題型：題目中會給出兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況2 確定時(shí)間與周期或者距離與波長的關(guān)系時(shí)，有兩個(gè)思路：其一是根據(jù)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)確定關(guān)系；其二是根據(jù)波的平移確定關(guān)系。注意：靈活運(yùn)用對應(yīng)關(guān)系：振動(dòng)一個(gè)周期的時(shí)間，波

2、傳播一個(gè)波長的距離。振動(dòng)半個(gè)周期的時(shí)間，波傳播半個(gè)波長的距離。振動(dòng)1/4個(gè)周期的時(shí)間，波傳播1/4個(gè)波長的距離。振動(dòng)幾分之幾個(gè)周期的時(shí)間，波傳播幾分之幾個(gè)波長的距離。三例題：1如圖所示，一列簡諧波在x軸上傳播，實(shí)線和虛線分別表示前后間隔1s的兩個(gè)時(shí)刻的波形圖，則這列簡諧波的波速可能是A. 0.60m/s B. 0.75m/s C. 1.05m/s D. 1.15m/s2如圖所示，實(shí)線是一列簡諧橫波某時(shí)刻的波形，虛線是經(jīng)過0.5s后的波形已知波的周期為T，而且0.25sT0.5s，下列說法中正確的是A. 當(dāng)波向x軸的正方向傳播時(shí)，該波的波速為7m/sB. 當(dāng)波向x軸的正方向傳播時(shí)，在這0.5s內(nèi)

3、，x=1.5m處的質(zhì)點(diǎn)通過的路程為50cmC. 當(dāng)波向x軸負(fù)方向傳播時(shí)，x=1.5m的質(zhì)點(diǎn)M比x=1.75m的質(zhì)點(diǎn)N在0.5s內(nèi)通過的路程少D. 當(dāng)t0.1s時(shí).x1.5m處的質(zhì)點(diǎn)的位移一定是03一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，t=0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示，t=0.2s時(shí)刻的波形如圖中的虛線所示，則正確的是( )A. 質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正方向B. 波的周期可能為0.27sC. 波的頻率可能為8.75HzD. 波的傳播速度可能為150m/s4一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在x=12m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線如圖1所示，在x=18m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線如圖2所示。下列說法正確的是 A. 該波的周期為

4、12sB. x=12m處的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向上振動(dòng)時(shí)，x=18m處的質(zhì)點(diǎn)在波峰C. 在04s內(nèi)x=12m處和x=18m處的質(zhì)點(diǎn)通過的路程均為6cmD. 該波的波長可能為8mE. 該波的傳播速度可能為2m/s5一列簡諧橫波沿z軸正方向傳播，在t秒與(t+02)秒兩個(gè)時(shí)刻，x軸上(-3 m，3 m)區(qū)間的波形完全相同，如圖所示為秒時(shí)刻的波形圖并且圖中M、N兩質(zhì)點(diǎn)在t秒時(shí)位移均為2.5 cm，下列說法正確的是 A. (t+0.1)秒時(shí)刻，x= -2 m處的質(zhì)點(diǎn)位移大小一定是5 cmB. 質(zhì)點(diǎn)M隨波一起沿z軸正方向傳播C. 從t秒時(shí)刻起，x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)比x=2.5 m的質(zhì)點(diǎn)先回 到平衡位置D. 從t

5、秒時(shí)刻起，在質(zhì)點(diǎn)M第一次到達(dá)平衡位置時(shí)，質(zhì)點(diǎn)N恰好到達(dá)波峰E. 從t秒時(shí)刻起經(jīng)過015 s，x=l m處的P點(diǎn)通過的路程可能為45 cm6在簡諧橫波的傳播直線上有兩個(gè)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)A、B,它們相距60cm，當(dāng)A質(zhì)點(diǎn)在平衡位置處向上振動(dòng)時(shí),B質(zhì)點(diǎn)處于波谷位置，若波速的大小為24m/s，則波的頻率可能是（ ）A. B. C. D. 7簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿直線傳播，P、Q是傳播方向上相距為16 m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，波先傳到P點(diǎn)， 從波傳到Q點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖所示。下列說法正確的是 。A. 質(zhì)點(diǎn)P開始振動(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10 sC. 該波的波長可能為16 m

6、D. 該波的傳播速度可能為1 m/sE. 在一個(gè)周期內(nèi)，P、Q兩點(diǎn)振動(dòng)方向相同的時(shí)間為1s8一列簡諧橫波沿直線傳播，該直線上平衡位置相距9 m的a、b兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖所示，下列描述該波的圖象可能正確的是 A. B. C. D. 9一列簡諧波沿直線傳播，該直線上的A、B兩點(diǎn)相距3.5m，圖中兩條曲線分別表示平衡位置在A、B兩點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的震動(dòng)曲線。從圖示可知，下列說法正確的是 。A. 此列波的頻率一定是0.5HzB. 此列波的波長可能是2mC. 此列波的傳播速度可能是7m/sD. A點(diǎn)一定比B點(diǎn)距波源近E. 若該波由A傳播到B，可能歷時(shí)0.5S四鞏固練習(xí)10如圖所示，實(shí)線為一列沿軸正方向傳播的簡

7、諧橫波在時(shí)刻的波形，虛線是該波在時(shí)刻的波形，則此列波的周期可能為（ ）A. B. B. D. 11一列橫波沿軸傳播，在與處的兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線分別如圖中實(shí)線與虛線所示由此可以得出（ ）A. 波一定沿軸正方向傳播B. 波的周期可能是C. 波的傳播速度可能是D. 波的傳播速度可能是12有一列沿水平繩傳播的簡諧橫波，頻率為10 Hz.振動(dòng)方向沿豎直方向，當(dāng)繩上的質(zhì)點(diǎn)P到達(dá)其平衡位置且向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，在其平衡位置右方相距0.6 m處的質(zhì)點(diǎn)Q剛好到達(dá)最高點(diǎn)，由此可知波速和傳播方向不可能的是()A. 4.8 m/s，向右傳播 B. 8 m/s，向左傳播C. 24 m/s，向右傳播 D. 24 m/s，向左傳播1

8、3如圖所示，實(shí)線是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，虛線是這列波在t=0.2s時(shí)刻的波形圖則下列說法正確的是_A.這列波的周期可能是1.2s B.這列波的波長為12m C.這列波可能向左傳播4m D.這列波的波速可能是40m/s E.t=0時(shí)刻x=4m的質(zhì)點(diǎn)沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)專心-專注-專業(yè)14如圖所示，實(shí)線為簡諧波在時(shí)刻的圖線，虛線為波在時(shí)刻的圖線（）若波向左傳播，求它可能傳播的距離（）若波向右傳播，求它的最大周期（）若波速為，指出簡諧波的傳播方向15一列簡諧波沿x軸方向傳播，已知x軸上=0和=1m兩處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象分別如圖(甲)、(乙)所示，求此波的傳播速度。（1） （乙）16如

9、圖中實(shí)線是一列簡諧橫波在t1=0時(shí)刻的波形圖，虛線是這列波在t2=0.5時(shí)刻的波形圖。(1) 若tl =0時(shí)刻，x = 2m處的質(zhì)點(diǎn)向y 軸正方向振動(dòng)，且T>0.5s，則這列波的波速多大；(2)若波速大小為58m/s，波速方向如何？試通過計(jì)算說明理由。參考答案1BC【解析】由圖可知波長為： 。若波沿x軸正方向，傳播的距離為： n=0，1，2，波速為： n=0，1，2，當(dāng)n=1時(shí)， ，故B正確；若波沿x軸負(fù)方向，傳播的距離為： n=0，1，2，波速為： n=0，1，2，當(dāng)n=1時(shí)， ，故C正確所。所以選BC。2AC【解析】由圖線可直接讀出波長=4m0.25sT0.5s，當(dāng)波向+x方向傳播時(shí)

10、，0.5s=（0.75+n）T，當(dāng)n=1時(shí)符合條件，解得T=27s，所以v=T=227=7m/s，選項(xiàng)A正確；因0.5s=0.527=134T ，則 在0.5s內(nèi)，x=1.5m處的質(zhì)點(diǎn)通過的路程為7A=70cm，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)波向-x方向傳播時(shí)，0.5s=（0.25+n）T，當(dāng)n=1時(shí)符合條件，解得T=0.4s，所以0.5s=114T，則在14T內(nèi)，x=1.75m處的質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)的速度大于x=1.5m處質(zhì)點(diǎn)的速度，故x=1.75m處的質(zhì)點(diǎn)的路程比x=1.5m處質(zhì)點(diǎn)的路程較大，故C正確；若波沿+x傳播，則從t=0.1s到t=0.5s的時(shí)間內(nèi)，0.4s=1.4T,因t=0.5s時(shí)，x=1.5m處的

11、質(zhì)點(diǎn)在波谷，則t=0.1s時(shí)刻不在平衡位置，即位移不為，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AC.3AD【解析】由波形圖可知，質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正方向，選項(xiàng)A正確；由圖，得到t=（n+14）T，n=0，1，2，、則周期T=4t4n+1=0.84n+1s ，因?yàn)閚為整數(shù)，T不可能為0.27s故B錯(cuò)誤由上，頻率f=1T=4n+10.8Hz，因?yàn)閚為整數(shù)，f不可能為8.75Hz，選項(xiàng)C錯(cuò)誤； 若波速v=150m/s，則在t=0.2s內(nèi)波傳播的路程x=vt=30m，根據(jù)波形圖象，波向右傳播的最短距離6m，故D正確故選AD.4ABD【解析】由圖知，振動(dòng)周期為12s，A正確；3s、15s時(shí)，x=12m處的質(zhì)點(diǎn)在

12、平衡位置向上振動(dòng)，而此時(shí)x=18m處的質(zhì)點(diǎn)在波峰，所以B正確；由圖知，在t=2s時(shí)，x=18m處質(zhì)點(diǎn)的位移為零，在平衡位置向上振動(dòng)，在t=4s時(shí)，x=18m處質(zhì)點(diǎn)的位移大于2cm，所以C錯(cuò)誤；兩質(zhì)點(diǎn)間的距離為x， 所以，n=0、1、2、3、當(dāng)n=0時(shí)，波長最長為8m，所以D正確；波速，當(dāng)n=0時(shí)，速度最大，所以E錯(cuò)誤。5ACE【解析】由圖知波長=4m由于t秒與（t+0.2）秒兩個(gè)時(shí)刻的波形相同，經(jīng)過了整數(shù)倍周期的時(shí)間，則得：t=0.2s=nT，n=1，2，由于周期不確定，時(shí)間0.1s等于半個(gè)周期的整數(shù)倍，則（t+0.1）秒時(shí)刻，x=-2m處的質(zhì)點(diǎn)可能在波峰，也可能在波谷，位移的大小是5cm故A

13、正確機(jī)械波傳播的過程中，質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)沿x軸正向傳播，在t=0時(shí)刻x=2.5 m的質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，故從t秒時(shí)刻起，x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)比x=2.5 m的質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置，選項(xiàng)C正確；根據(jù)數(shù)學(xué)知識得知質(zhì)點(diǎn)M和N之間的距離等于6 ，由波形得知，質(zhì)點(diǎn)M第一次到達(dá)平衡位置時(shí)，質(zhì)點(diǎn)N不在波峰故D錯(cuò)誤當(dāng)n=3時(shí)，T=0.23s ，此時(shí)0.15s=94T ，則x=1m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為94×4A=45cm ，選項(xiàng)E正確；6AB【解析】若這列波的傳播方向是由A向B，據(jù)題有：（n+）=0.6m，（n=0，1，2，3）則得 =m，由v=f得： Hz=10（4n+1）Hz，（n=0，1，

14、2，3） 若這列波的傳播方向是由B向A，則有：（n+）=0.6m，（n=0，1，2，3）則得 =m，（n=0，1，2，3）；頻率為 f=10（4n+3）Hz，（n=0，1，2，3） 當(dāng)n=0時(shí)，由式得f=30Hz；當(dāng)n=10時(shí)，由式得f=410Hz；由于n是整數(shù)，f不可能等于400Hz和490Hz；故選AB.7ABD【解析】根據(jù)振動(dòng)圖象的斜率表示速度，可知質(zhì)點(diǎn)Q的起振方向，即t=0時(shí)刻的速度方向沿y軸正方向，則質(zhì)點(diǎn)P開始振動(dòng)的方向沿y軸正方向故A正確由題可知，簡諧橫波的傳播方向從P到Q，由圖可知，周期為 T=6s，質(zhì)點(diǎn) Q的振動(dòng)圖象向左4s、后與P點(diǎn)的振動(dòng)重合，意味著Q點(diǎn)比P點(diǎn)振動(dòng)滯后了4s，

15、即P傳到Q的時(shí)間t可能為4s，同時(shí)由周期性可知，從P傳到Q的時(shí)間t=（4+nT）s=（4+6n），n=0、1、2、3，即t=4s，10s，16s，選項(xiàng)B正確波的傳播速度，當(dāng)n=2時(shí)，v=1m/s選項(xiàng)D正確；由=vT可知，波長為  ，n是整數(shù)，不可能是16m，故C錯(cuò)誤由振動(dòng)圖像可知，在一個(gè)周期內(nèi)，P、Q兩點(diǎn)振動(dòng)方向相同的時(shí)間為2s，選項(xiàng)E錯(cuò)誤；故選ABD.8AD【解析】由振動(dòng)圖象可知，在t=0時(shí)刻，a位于波峰，b經(jīng)過平衡位置向下運(yùn)動(dòng)。若波從a傳到b,如圖a、b兩點(diǎn)之間的波形圖如紅線所示,則有(n+34)=9m（n=0,1,2），得=364n+3m若波從b傳到a,如圖a、b兩點(diǎn)之間的波形

16、圖如藍(lán)線所示,則有(n+14)=9m（n=0,1,2），得=364n+1m代入自然數(shù)可知，=4m、12m，結(jié)合a位于波峰，b經(jīng)過平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，可知AD正確。故選：AD。9ABC【解析】：由圖知周期為2s，所以頻率為0.5s，在t=0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)A在平衡位置向上振動(dòng)，B在波峰，若A靠近波源，則3.5=34+n，當(dāng)n=1時(shí)，=2m，所以B正確；若B靠近波源，3.5=14+n，當(dāng)n=0時(shí)，=14m，此時(shí)波速v=7m/s，所以C正確；D錯(cuò)誤；若A靠近波源，則3.5=34+n，從A傳到B，傳播用時(shí)t=34T+nT=1.5+2n，所以E錯(cuò)誤。10A【解析】設(shè)波的周期為T，波沿x軸正方向傳播，由題可知從實(shí)

17、線到虛線的時(shí)間為，解得： ，當(dāng)n=0時(shí)T=0.8s，當(dāng)n=1時(shí)T=0.16s因?yàn)閚是整數(shù)，T不可能等于、故A正確，BCD錯(cuò)11D【解析】A 與處中間波形未知，波的傳播的方向無法判斷，故A錯(cuò)誤；B由圖象可知，周期T=4s，故B錯(cuò)誤；CD由題可知， （），波速，當(dāng)n=1時(shí)，v= ，故C錯(cuò)誤，D正確故選：D12D【解析】若波向右傳，其最簡波形如圖(a)若波向左傳，其最簡波形如圖(b)波向右傳：sn (n0、1、2、) 波速vf 由得： (n0、1、2)將n0、1代入可得A、C可能；若波向左傳：sn(n0、1、2、) 波速vf 由得：v (n0、1、2)將n0代入得選項(xiàng)B可能；當(dāng)波速為24 m/s時(shí)無

18、對應(yīng)的n值，選項(xiàng)D錯(cuò)誤此題選擇不可能的選項(xiàng)，故選D.13BCD【解析】從圖中可以看出波長等于12m，故A錯(cuò)誤；若波向右傳播，則 ，則（n=0,1,2,3,）；若波向左傳播，則 ，則（n=0,1,2,3,），這列波的周期不可能是1.2s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若波向左傳播，則由實(shí)線波到虛線波傳播的距離為 ，檔n=0時(shí)， ，選項(xiàng)C正確；若波向右傳播，根據(jù)，當(dāng)n=0時(shí)，T=0.3s，可知 ，選項(xiàng)D正確；質(zhì)點(diǎn)只能在自己平衡位置附近上下振動(dòng)，不隨波遷移，選項(xiàng)E錯(cuò)誤；故選BCD.14（）（）（）向右傳播【解析】試題分析：若波向左傳播，則波傳播的距離為個(gè)波長；根據(jù)波的周期性寫出周期的表達(dá)式，即可求得最大周期假設(shè)波的傳播方向，根據(jù)