机 械 波
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1.(多选)(2019·宁波模拟)如图甲所示,O点为振源,OA=10 m,t=0时刻O点由平衡位置开始振动,产生向右沿直线传播的简谐横波。图乙为从t=0时刻开始描绘的质点A的振动图象,则下列说法正确的是 ( )
A.振源的起振方向向下
B.该波的周期为5 s
C.该波的传播速度为2 m/s
D.该波的波长为5 m
【解析】选B、C。A点的起振方向与O点的起振方向相同,由乙图知5 s时刻,A点的振动方向沿y轴正方向,所以振源的起振方向向上,故A错误;由乙图看出,周期 T=10 s-5 s=5 s,故B正确;由乙图看出,波从O点传到A点的时间为5 s,传播距离为10 m,则波速为v=
=2 m/s,则波长为λ=vT=2×5 m=10 m,故C正确,D错误。
2.平静湖面传播着一列水面波(横波),在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两小木块随波上下运动。测得两小木块每分钟都上下30次,甲在波谷时,乙在波峰,且两小木块之间有一个波峰。这列水面波 ( )
A.频率是30 Hz B.波长是3 m
C.波速是1 m/s D.周期是0.1 s
【解题指导】解答本题可按以下思路进行:
(1)根据小木块每分钟上下30次,可计算出频率和周期。
(2)根据甲在波谷时,乙在波峰,且两小木块之间有一个波峰,可计算出波长。
(3)由v=
可求出波速。
【解析】选C。由于小木块每分钟振动30次,因此周期为:T=
s=2 s,频率为:
f=
=0.5 Hz,故A、D错;又因为甲在波谷时,乙在波峰,且两木块之间有一个波峰,所以
λ=sAB,解得波长λ=2 m。波速v==1 m/s,B错、C对。
3.(多选)图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象。由图可知 ( )
A.质点振动的周期T=4 s
B.波速v=20 m/s
C.因为一个周期质点运动0.8 m,所以波长λ=0.8 m
D.从该时刻起经过0.15 s,波沿x轴正方向传播了3 m
【解析】选B、D。由题图甲读出波长λ=4 m,由图乙读出周期 T=0.2 s,则波速为v==
m/s=20 m/s,故A错误,B正确;质点P在一个周期内运动的路程为4A=4×0.2 m=0.8 m,横波的波长等于振动在一个周期内传播的距离,不等于质点P在一个周期内通过的路程,故C错误;由题图乙可知质点P在t=0时刻向下振动,结合甲图知简谐波沿x轴正方向传播,从该时刻起经过0.15 s,波沿x轴正方向传播的距离x=vt=20×0.15 m=3 m,故D正确。
