高考物理计算题专题20 机械波的传播问题(原卷版)-高考物理计算题专项突破

2023-11-09 · U1 上传 · 7页 · 576.7 K

专题20机械波的传播问题①机械波的频率:;②机械波的波速:;在解机械波的传播问题时,首先要构造模型,分析振源的起振方向(或波的传播方向),从而确定确定波的传播方向(或某质点的起振方向)。其次要分析波的传播规律:①结合题意或图像挖掘已知条件;②把握两个关键量:波长、周期;③综合波速、波长以及频率的关系分析问题。最后,对结果的可能性进行分析。1.波的时间周期性在波的传播方向上取一质点,它在时刻的振动情况与在t时刻的振动情况(包括位移、速度、加速度等)完全相同。这样,在t时刻的波形与在t+nT时刻的波形必然相同,显现出机械波的时间周期性,出现多解。2.波的空间周期性如图所示,在机械波传播方向上有一点。点的振动完全重复波源O的振动,只是时间上比O点要落后时间,且。在波的传播方向上,质点所在的平衡位置的坐标与点坐标x之差为波长整数倍的,在同一时刻的位移、速度、加速度等也都与质点完全相同,出现多解。3.波传播的双向性如图所示,某波由实线波形经时间t后变为虚线波形,波向左、向右传播均可,出现多解。4.两质点间的波形不确定形成多解例如M点在左,N点在右,t时刻,M、N两质点振动正好经过平衡位置,并且M、N之间只有一个波峰。波形的可能情况如图所示。典例1:(2021·海南·高考真题)一列沿x轴正方向传播的简谐横波,其波源的平衡位置在坐标原点,波源在0~4s内的振动图像如图(a)所示,已知波的传播速度为0.5m/s。(1)求这列横波的波长;(2)求波源在4s内通过的路程;(3)在图(b)中画出t=4s时刻的波形图。典例2:(2021·全国·高考真题)均匀介质中质点A、B的平衡位置位于x轴上,坐标分别为0和xB=16cm。某简谐横波沿x轴正方向传播,波速为v=20cm/s,波长大于20cm,振幅为A=1cm,且传播时无衰减。t=0时刻A、B偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同,运动方向相反,此后每隔△t=0.6s两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同。已知在t1时刻(t1>0),质点A位于波峰。求(1)从t1时刻开始,质点B最少要经过多长时间位于波峰;(2)t1时刻质点B偏离平衡位置的位移。1.(2022·四川巴中·模拟预测)周期为2.0s的简谐横波沿x轴传播,该波在t=1.0s时刻的图像如图所示,此时质点P沿y轴负方向运动,求∶(1)该波的传播速度v和波的传播方向(2)写出P点的振动方程2.(2022·宁夏六盘山高级中学三模)一列简谐横波,在时刻的波形如图所示,质点振动的振幅为10cm,P、Q两点的坐标分别为1m和9m,波的传播方向由左向右,已知t=0.3s时,P点第一次出现波峰。试计算:(1)这列波的传播速度和周期;(2)当Q点第一次出现波峰时,P点通过的路程为多少。3.(2022·青海·海东市第一中学二模)一列简谐横波在x轴上传播,a、b是x轴上相距的两质点。时,b质点正好到达正方向最大位移处,且b质点到x轴的距离,而此时a质点恰好经过平衡位置向下运动。已知这列波的频率。(1)求经过时间,a质点运动的路程s;(2)若大于一个波长,求该波的波速v。4.(2022·新疆·模拟预测)地震波中既有横波又有纵波。图甲是地震波中的一列横波在t=0.5s时刻部分质点的波形图,图乙是由这列横波引起的x=2km处质点P的振动图像,求:(1)该列横波的传播方向和速度;(2)t=1.75s时,x=66km处的质点偏离平衡位置的位移。(t=0时刻该质点已振动)5.(2022·河南·模拟预测)如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波,t=0时刻0~25m部分的波形图如图中实线所示,经过=0.6s该部分波形图如图中虚线所示,已知虚线上波峰对应的平衡位置到原点O的距离为12.5m,质点A平衡位置的横坐标为xA=7.5m。(1)求该简谐横波的波速。(2)当波速取最小值时,求质点A的振动方程。6.(2022·山东·三模)如图为一列简谐横波的波形图,实线是某时刻的波形图,虚线是经过1s后的波形图,已知波的周期T>0.5s。(1)若波沿轴负方向传播,求该列波1s传播的距离;(2)若波沿轴正方向传播,求波速;(3)若波速是7m/s,请确定波的传播方向。7.(2022·辽宁·渤海大学附属高级中学模拟预测)水波是一种常见的波,相对于普通的机械波,水波的运动形式要复杂一些,有科研人员总结出水波的传播规律,水波的周期为式中h为水的深度,、β为复杂的系数。水的深度远大于波长时,称为深水区,此时,;反之水的深度远小于波长时称为浅水区,此时,。(g取10m/s2,计算结果均保留三位有效数字,)(1)某次海啸时,海啸的波长为400km,太平洋的平均深度为4km,求海啸在太平洋上的传播速度。(2)两船出海作业时,海洋深度约为1000m,海浪的波长为100m,两船在海浪的传播方向上相距150m,计算两个小船先后到达波峰的最小时间间隔。8.(2022·江苏南京·模拟预测)一列简谐横波沿x轴正方向传播,在和处的两个质点A、B的振动图像如图所示,求:(1)波由质点A传到质点B的时间;(2)这列波的波速。9.(2022·湖北·黄冈中学三模)一列沿x轴传播的简谐横波,在t=0.2s时刻的波形如图实线所示,在t1=0.4s时刻的波形如图虚线所示。在t到t1时间内,x=2m处的P质点运动的路程为s,且0.2m<s<0.4m。试求:(1)波的传播的方向和传播速度的大小;(2)P质点第二次出现波谷的时刻。10.(2022·山西吕梁·三模)一列绳波某时刻的部分波形图如图甲所示,M、N为绳上的两个质点,此时N质点刚开始振动,M质点的振动图像如图乙所示。求:(1)该波传播方向及波速;(2)在0~1.6s内质点M运动的路程。

VIP会员专享最低仅需0.2元/天

VIP会员免费下载,付费最高可省50%

开通VIP

导出为PDF

图片预览模式

文字预览模式
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报
预览说明:图片预览排版和原文档一致,但图片尺寸过小时会导致预览不清晰,文字预览已重新排版并隐藏图片
相关精选
查看更多
更多推荐