【5A文】大学物理之机械波.ppt

【5A文】大学物理之机械波.ppt

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时间:2019-02-06

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1、1、在下面几种说法中,正确的说法是:(A)波源不动时,波源的振动周期与波动的周期在数值上是不同的.(B)波源振动的速度与波速相同.(C)在波传播方向上的任一质点振动相位总是比波源的相位滞后(按差值不大于计).(D)在波传播方向上的任一质点的振动相位总是比波源的相位超前.(按差值不大于计)【5A文】大学物理之机械波解:(A)波动的周期在数值上等于波源振动的周期(B)波源振动的速度与波速完全不同。(C)(D)中,在波传播的方向上,质点振动的位相依次落后,所以任一点的振动相位都落后于波源的相位。所以C正确。答案为:C注意波速与振速的区别:波速决定于介质的力学性质波速是振动状态在介质中的传播速度

2、。由于振动状态是由位相确定的,故波速又称为相速。简谐波在理想介质中传播时,波速仅由介质的力学性质决定,与波源的运动状态及观察者的运动状态无关。振动速度是介质中各质点偏离各自的平衡位置的速度。2、图示一沿x轴正向传播的平面简谐波在t=0时刻的波形.若振动以余弦函数表示,且此题各点振动初相取-到之间的值,则(A)0点的初相为.(B)1点的初相为.(C)2点的初相为.(D)3点的初相为.xO解:t=0时。各旋转矢量位置如图所示,可见答案为:B3、一横波的表达式是y=2sin2(t/0.01-x/30)其中x和y的单位是厘米、t的单位是秒,此波的波长是_____________cm,波速是___

3、__________m/s.答案为:30,30解:与标准的波动方程的公式比较得到波长=30cm,周期T=0.01s。则波速=30m/s。4、一平面余弦波沿Ox轴正方向传播,波动表达式为则x=-处质点的振动方程是__________________________________;若以x=处为新的坐标轴原点,且此坐标轴指向与波的传播方向相反,则对此新的坐标轴,该波的波动表达式是_________________________________.解:(1)将代入波动方程得到(2)因波速与传播方向相反,先设波动方程为,因为以为原点,则表达形式应该为5、如图所示,一平面简谐波沿Ox轴正向传播,波

4、速大小为u,若P处质点的振动方程为,求(1)O处质点的振动方程;(2)该波的波动表达式;(3)与P处质点振动状态相同的那些质点的位置.(2)因为波正向传播,故波动方程为解:(1)因为沿x轴正向传播,O点的振动落后于P点(3)由波传播的特性可知,两质点之间的距离相差k(正或负整数)倍波长,振动方程相同。6、一平面简谐波沿Ox轴的负方向传播,波长为,P处质点的振动规律如图所示(1)求P处质点的振动方程;(2)求此波的波动表达式;(3)若图中,求坐标原点O处质点的振动方程.图(1)由振动曲线可知,振幅为A,周期T=4(s).t=0(s)时,P点的初相位为π。∴P处质点振动方程为解:(2)因为波负向

5、传播,则0点落后P点.则o点的振动方程为(3)将带入O点的振动方程波动方程为:1.一平面简谐波,波速u=5m/s,t=3s时波形曲线如图,则x=0处质点的振动方程为A周期4sO处位移负向最大2.一平面简谐波在弹性媒质中传播,在媒质质元从平衡位置运动到最大位移处的过程中:(A)它的动能转换成势能.(B)它的势能转换成动能.(C)它从相邻的一段质元获得能量其能量逐渐增大.(D)它把自己的能量传给相邻的一段质元,其能量逐渐减小.[D]3.图示一简谐波在t=0时刻与t=T/4时刻(T为周期)的波形图,则x1处质点的振动方程为______________________.X1处0时刻位移为零¼周期后正

6、向最大值6m0.02s½周期(2)以距A点5m处的B点为坐标原点,写出波的表达式.X状态比a早x/u,相位为4π(t+x/u)B点状态比a晚AB/uB点时刻状态等于a点T-AB/u6.如图所示为一平面简谐波在t=0时刻的波形图,设此简谐波的频率为250Hz,且此时质点P的运动方向向下,求(1)该波的表达式;(2)在距原点O为100m处质点的振动方程与振动速度表达式T=1/250=0.004w=2π/0.0041.如图所示,两列波长为l的相干波在P点相遇.波在S1点振动的初相是1,S1到P点的距离是r1;波在S2点的初相是2,S2到P点的距离是r2,以k代表零或正、负整数,则P点是干涉极大

7、的条件为:【D】C1065Hz935Hz

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