波動(dòng)圖象與振動(dòng)圖象的綜合應用練習題

　　波動(dòng)圖象與振動(dòng)圖象的綜合應用題在機械振動(dòng)與機械波一部分經(jīng)常出現，在教學(xué)中發(fā)現在解題過(guò)程中出現的問(wèn)題也較多，下面用幾個(gè)實(shí)例說(shuō)明。

　　例1 如圖所示，分別為一列橫波在某一時(shí)刻的波形圖象和在x＝6m處的質(zhì)點(diǎn)從該時(shí)刻開(kāi)始計時(shí)的振動(dòng)圖象，則這列波（ ）

　　A．沿x軸的正方向傳播

　　B．沿x軸的負方向傳播

　　C．波速為100m/s

　　D、波速為2．5m/s

　　錯解：Ｂ選項正確。

　　由振動(dòng)圖象可知，此時(shí)x＝6m處的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置且具有正方向的速度，由“同側”原理可得波向x軸負方向傳播，可知正確；

　　由波動(dòng)圖象知λ＝8m，由振動(dòng)圖象可T＝8s，所以可知波速

　　v＝＝m/s＝1m/s

　　所以本題應選Ｂ。

　　錯解分析：此解在求解波速時(shí)出現錯誤，原因在于在利用振動(dòng)圖象讀取周期時(shí)未注意其橫軸的量單位。

　　分析與解答：由振動(dòng)圖象可知，此時(shí)x＝6m處的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置且具有正方向的速度，由“同側”原理可得波向x軸負方向傳播，可知Ｂ正確；

　　由波形圖可知：λ＝8m，由振動(dòng)圖象可知T＝8×10-2s，所以可知波速

　　v＝＝＝100m/s

　　可知Ｃ正確。

　　所以本題的正確答案是B、Ｃ。

　　例2 一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸負方向傳播，如左圖是t＝1s時(shí)的'波形圖，右圖是波中某振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的振動(dòng)圖線(xiàn)（兩圖用同一時(shí)間起點(diǎn)），則圖2可能是圖1中哪個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線(xiàn)（ ）

　　A．x＝0處的質(zhì)點(diǎn)

　　B．x＝1m處的質(zhì)點(diǎn)

　　C．x＝3m處的質(zhì)點(diǎn)

　　D．x＝5m處的質(zhì)點(diǎn)

　　錯解：Ｃ選項正確 高二。

　　由振動(dòng)圖2可知，t＝0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)位于正向最大位移處。而在圖1中只有x＝3m處的質(zhì)點(diǎn)位于正向最大位移處。所以應選Ｃ。

　　錯解分析：沒(méi)有弄清振動(dòng)與波動(dòng)的對應關(guān)系。圖1為t＝1s時(shí)的波形圖，而質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況卻根據振動(dòng)圖象中的t＝0時(shí)刻。所以出現錯誤。

　　分析與解答：先在振動(dòng)圖線(xiàn)中看t＝1s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況，由圖可知該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置且向負方向運動(dòng)，再由“同側”原理可知，圖1中的x＝0、1、3、5這四個(gè)點(diǎn)中只有x＝0處的質(zhì)點(diǎn)正經(jīng)平衡位置向負方向運動(dòng)，可知A選項正確。

　　所以本題的正確答案是A。

　　例3 如左圖為某波源的振動(dòng)圖象，右圖是該波源產(chǎn)生的橫波在某時(shí)刻的波形圖，波動(dòng)圖的O點(diǎn)表示波源。問(wèn)：

　�。�1）這列波的波速多大？

　�。�2）若波向右傳播，當波動(dòng)圖中質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達平衡位置且向上運動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P已經(jīng)經(jīng)過(guò)了多少路程？

　　分析與解答：（1）由振動(dòng)圖象可知周期T＝0．2s

　　由波動(dòng)圖象可知波長(cháng)λ＝0．2m

　　則由波速公式可得v＝＝m/s＝1m/s

　�。�2）t1＝ ＝s＝0．4s

　　在此之前P點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)了＝0．1s

　　所以P點(diǎn)一共振動(dòng)了0．4s＋0．1s＝0．5s＝

　　可得P點(diǎn)的路程為5×2Ａ＝5×2×0．05m＝0．5m

　　錯解：本題第二問(wèn)求解P點(diǎn)路程時(shí)有些同學(xué)沒(méi)有考慮在上圖所示時(shí)刻之前P點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)了，得出P點(diǎn)路程為0．4m的錯誤結果。

　　上述看似很低級的錯誤，在學(xué)生中確經(jīng)常出現，由以上幾例可知，在解該類(lèi)問(wèn)題時(shí)，應注意一分一看二找，即：

　　1．分清振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象。此問(wèn)題最簡(jiǎn)單，只要看清橫坐標即可，橫坐標為x即為波動(dòng)圖象，橫坐標為t則為振動(dòng)圖象。

　　2．看清橫、縱坐標的單位。尤其要注意單位前的數量級。

　　3．找準波動(dòng)圖象對應的時(shí)刻。

　　4．找準振動(dòng)圖象對應的質(zhì)點(diǎn)。

　　只要掌握了上述原則，在解波動(dòng)圖象與振動(dòng)圖象的綜合題時(shí)就不會(huì )出現上述幾例中的錯誤了。

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