- 波长、频率和波速
- 共1453题
一列简谐横波沿直线传播,在这条直线上相距d=1.5m的A、B两点,其振动图象分别如图中甲、乙所示.已知波长λ>1m,求这列波的波速v.
正确答案
由振动图象读出t=0时刻A点位于波峰,B点经过平衡位置向下运动,根据波形得到,
若波从A传到B,则有d=(n+)λ,n=0,1,2…得 λ=
=
m
若波从B传到A,则有d=(n+)λ,n=0,1,2…得 λ=
=
m
由题波长λ>1m,则波长的取值为:2m,6m,1.2m.
由图读出周期为T=4×10-3s,根据波速公式v=得:
波速的可能值为:500m/s;1500m/s;300m/s.
答:这列波的波速v可能为500m/s;1500 m/s;300m/s.
波源S上下振动产生的简谐横波向右沿直线传播,先后传到质点P和质点Q.P、Q的平衡位置相距s=0.9m,且大于两个波长,介质中的波速为v=2m/s,P和Q的振动图象如图所示,求质点振动周期的最大值,并画出t=0时P、Q间的波形图.
正确答案
由题知,波由P点向Q点传播,在t=0时刻,P质点位于波峰,Q质点经过平衡位置向上运动,结合波形得
△s=nλ+λ(n=2、3、4…),
得λ=
所以周期 T==
=
,n=2时周期的最大值为0.2s,此时的波长为0.4m.
波形图如图所示.
答:质点振动周期的最大值是0.2s,画出t=0时P、Q间的波形图如图所示.
如图所示,一列简谐波沿x轴传播,实线为t1=0时的波形图,此时P质点向y轴负方向运动,虚线为t2=0.01s时的波形图.已知周期T>0.01s.
①波沿x轴______(填“正”或“负”)方向传播.
②求波速.
正确答案
①t1=0时,P质点向y轴负方向运动,根据上下坡法知,波沿x轴正向传播.
②因为t2-t1=0.01s<T
则波速v==
=100m/s.
联立①②式代入数据求得v=100m/s.
答:①波沿x轴正方向传播.
②波速的大小为100m/s.
图为沿x轴向右传播的简谐横波在t=1.2 s时的波形,位于坐标原点处的观察者测到在4 s内有10个完整的波经过该点。
(1)求该波的波幅、频率、周期和波速。
(2)画出平衡位置在x轴上P点处的质点在0-0.6 s内的振动图象。
正确答案
解:(1)A=0.1 m
(2)
(物理--选修3-4)
图为沿x轴向右传播的简谐横波在t=1.2s时的波形,位于坐标原点处的观察者测到在4s内有10个完整的波经过该点.
(1)求该波的波幅、频率、周期和波速.
(2)画出平衡位置在x轴上P点处的质点在0-0.6s内的振动图象.
正确答案
(1)由图知:振幅A=0.1m
频率 f=Hz=2.5Hz
周期 T==0.4s
由图读出波长λ=2m,则波速v=λf=5m/s
(2)t=1.2s=3T,则0时刻质点P与状态与t=1.2s时刻的状态相等,由于波向右传播,则知0时刻P向下运动,位移为0.08m,画出其在0-0.6s内的振动图象如图所示.
答:(1)该波的波幅是0.1m、频率是2.5Hz、周期是0.4s、波速是5m/s.
(2)画出平衡位置在x轴上P点处的质点在0-0.6s内的振动图象如图所示.
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