2019-2020学年高中物理人教版选修3-4同步作业与测评：12.2 波的图象 Word版含解析

点总是位移大小相等、方向相反；速率大小相等、方向相反，所以A正确。

7．一列简谐波在t时刻的波形如图实线所示，此时刻质点M的运动方向向上，经过时间Δt的波形如图中虚线所示，若振源周期为T，则( )

TTA．Δt一定为4 B．Δt可能为4 3T3T

C．Δt一定为4 D．Δt可能为4 答案 D

解析 由图可知质点M从平衡位置处，经Δt振动到负的最大位移处至少经历3T3T，故Δt可能为44，D正确。

二、非选择题

8．一位演员抖动长绸的一端，长绸随之上下飞舞，这样形成了一列简谐波，如图所示，求：

(1)此波的振幅是多大？ (2)此时A点的振动方向如何？ T

(3)B点经过后，位移是多少？

2答案 (1)50 cm (2)沿y轴正方向 (3)0 解析 (1)由图象可直接读出振幅A＝50 cm。

(2)由于波向右传播，因而每个质点的振动追随它左边的质点的振动情况，此时A点左边的质点的位移为正向位移，因而A点沿y轴正方向振动。

T

(3)再过2后波形与现在反向，B点又回到平衡位置，位移为零。

9．如图所示是一列沿x轴正方向传播的横波某时刻的波形，则：

(1)波形图上a、b、c三点的加速度哪个最大？加速度的大小与波的传播方向是否有关？

(2)a、b、c三个质点下一时刻做什么运动？

答案 (1)b点 无关 (2)b质点向上加速，a质点向下加速，c质点向上减速。 解析 (1)a、b、c三个质点都做简谐运动，加速度大小与位移成正比，方向与位移方向相反，所以b点的加速度最大。质点加速度的大小与波的传播方向无关。

(2)此时刻b质点速度为零，下一时刻一定向平衡位置做加速运动；波沿x轴正方向传播，由“上下坡”法可知下一时刻a质点向下运动，c质点向上运动，而a、c质点的加速度都是沿y轴负方向，故a质点做加速运动，c质点做减速运动。

10．如图所示，甲为某一波在t＝1．0 s时的图象，乙为参与该波动P质点的振动图象，求：

(1)说出两图中AA′的意义； (2)说出甲图中OA′B图线的意义； (3)在甲图中画出再经3．5 s时的波形图； (4)求再经过3．5 s时P质点的路程s和位移。

答案 (1)甲图中的AA′表示A质点的振幅，乙图中的AA′表示质点P的振幅。

(2)甲图中OA′B图线表示O到B之间所有质点在1．0 s时的位移情况。 (3)如解析图所示 (4)2．8 m 0

解析 (1)甲图中AA′表示A质点的振幅或1．0 s时x＝1．0 m的质点的位移大小为0．2 m，方向为负；乙图中AA′表示P质点的振幅。也代表P质点在0．25 s时的位移大小为0．2 m，方向为负。

(2)甲图中OA′B段图线表示O到B之间所有质点在1．0 s时的位移，方向均为负。由乙图看出P质点在1．0 s时向－y方向振动，由“上下坡”法可知甲图中波向左传播，则OA′间各质点正向远离平衡位置方向振动，A′B间各质点正向靠近平衡位置方向振动。

(3)由题乙图知振动周期T＝1．0 s，且波是向左传播，根据题甲图由“上下坡”法可知质点O向－y方向振动，再经3．5 s质点O回到平衡位置且向＋y方向振动；同理可以分析出质点A经过3．5 s刚好到达波峰的位置，然后用光滑曲线连接O、A并往后顺次延伸可得再经3．5 s时的波形图，如图所示。

Δt3.5

(4)求路程：因为n＝T＝1＝7。

2

2

所以路程s＝2A·n＝2×0．2×7 m＝2．8 m。

求位移：由于波动的重复性，经历时间为周期的整数倍时，位移不变，所以T

只需考查从图示时刻P质点经2时的位移即可，所以经3．5 s质点P的位移仍为0。