高三物理第一轮复习:机械振动和机械波考点例析(二)人教版.docx

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1、高三物理第一轮复习:机械振动和机械波考点例析(二)人教版【本讲教育信息】一.教学内容:机械振动和机械波考点例析(二)问题13:已知某质点的振动图象和某时刻的波动图象进行分析计算[例18]图19甲所示为一列简谐波在t=20s时的波形图,图19乙是这列波中P点的振动图线,那么该波的传播速度和传播方向是()A.V=25cm/s,向左传播;B.V=50cm/s,向左传播;C.V=25cm/s,向右传播;D.V=50cm/s,向右传播。y/cmy/cm0.2x/cm0.2t/sP050100150200012345图19(甲)图19(乙)分析与解:由图19甲读出λ=1

2、00cm,由图19乙读出T=2S,据V=λ/T得V=50cm/s.将图19乙之y-t图延长到t=20s时刻,可以看出P点运动方向向上,再看图19甲,波若向右传播,则P运动方向向下,波若向左传播,则P运动方向向上,故判定波是向左传播的。综上所述,本题应选B。问题14:已知某两质点的振动图象进行分析计算[例19]一列机械波沿直线ab向右传播,ab=2m,a、b两点的振动情况如图20所示,下列说法中正确的是()A.波速可能是2B.波长可能是8mm/s343C.波速可能大于2D.波长可能大于8m/sm33aby/cmt/s0a24b图20(甲)图20乙分析与解:t=

3、0时刻,a质点在波谷,b质点在平衡位置且向y轴正方向运动,根据波由a传向b(如图20甲所示),可知波长3n2(n0,1,2)。λ满足488(对应的波速也不可能大于这样mm4n(),由此可知波长不可能大于332)。当n=0时,88m/sm时,(m),由V=λ/T得对应的波速3();当n=104332Vm/s。故选项AB正确。43[例问题15:已知某两时刻的波动图象进行分析计算。20]一列横波如图21所示,波长8m,实线表示t10时刻的波形图,虚线表示t20.005s时刻的波形图。求:(1)波速多大?(2)若2Tt2t1T,波速又为多大?(3)若

4、Tt2t1,并且波速为3600m/s,则波沿哪个方向传播?yxO图21分析与解:(1)因为题中没有给出波的传播方向,故需要对波沿x轴正方向和x轴负方向传播分别进行讨论。又因为题中没有给出tt2t1与周期T的关系,故需要考虑到波的重复性。若波沿x轴正方向传播,则可看出是波形传播的最小距离S012m4波传播的可能距离是SS0n8n2(m)则可能的波速为VS8n2(m/s),(n=0、1、2、⋯⋯,)t160n04000.0053若波沿x轴负方向传播,则可看出是波形传播的最小距离S06mSS0n8n6(m)4波传播的可能距离是则可能的波速为S8n616001

5、200(m/s),(n=0、1、2、⋯⋯,)Vt0.005n(2)当2Tt2t1T时,根据波动与振动的对应性可知2S,这时波速的通解表达式中n=1。若波沿x轴正方向传播,则波速为V1600n4002000(m/s)若波沿x轴负方向传播,则波速为V160n01200280(0m/s)(3)当Tt2t1,波速为3600m/s时,根据波动与振动的对应性可知t2t1T,所以波向前传播的距离大于波长,即S,而且可以计算出SVt36000.00518(m)由于波长等于8m,这样波向前传播了S1821个波长。由波形图不难判断出波是84沿x轴向右传播的。也可以由波速的通解表

6、达式来判断:若波沿x轴正方向传播,则波速为V1600n400(m/s),当n=2时,V3600(m/s)。若波沿x轴负方向传播,则波速为V/1600n1200(m/s),当n=1时,V2800(m/s),当n=2时,V4400(m/s)。所以波是沿x轴向右传播的。问题16:能正确确定振动加强和振动减弱位置。[例21]如图22所示,在半径为R=45m的圆心O和圆周A处,有两个功率差不多的喇叭,同时发出两列完全相同的声波,且波长=10m。若人站在针方向从B走到A,则时而听到时而听不到声音。试问在到达声音?B处,正好听不到声音;若逆时A点之前,还有几处听不到图2

7、2分析与解:因为波源A、O到B点的波程差为r=r-r2=R=45m=1,所以B点发142生干涉相消现象。在圆周任一点C上听不到声音的条件为:r=r1-r2=(2k+1)=5(2k+1)2将r2=R=45m代入上式得:r1=5(2k+1)+r2所以:r1=10k+50或r1=-10k+40而0

8、独立传播原理分别画出给定时刻的两列波的波形;再根据波

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