2021届高考物理二轮复习计算题精解训练（12）机械波

2021届高考物理二轮复习计算题精解训练

（12）机械波

1.如图是一列横波在某一时刻的波形图像。已知这列波的频率为，此时处的质点正向轴正方向振动，可以推知：

（1）这列波正在沿轴哪个方向方向传播；

（2）波速大小是多少；

（3）该质点内通过的路程是多少。

2.一列沿轴传播的简谐横波，在时刻的波形如图实线所示，在时刻的波形如图虚线所示：

（1）若波向轴负方向传播，求该波的最小波速；   

（2）若波向轴正方向传播，且，求处的质点第一次出现波峰的时刻。

3.简谐横波沿轴传播，是轴上两质点，如图甲是质点的振动图象．图乙中实线是时刻的波形图象，质点位于处，虚线是再过时间后的波形图象．图中两波峰间距离．求

（1）波速大小和方向；
（2）时间．  

4.如图所示、一列简谐横波沿轴正方向传播，实线和虚线分别为时与时的波形图像，已知该波中各个质点的振动周期大于。求：

(i)该波的传播速度大小；

(ii)从开始计时，写出处质点的振动方程。

5.如图，在平静的湖面上有相距的两片小树叶，将一枚小石子投到连线左侧的点，，经过，第1个波峰传到树叶时，第13个波峰刚好在点形成。求：

（ⅰ）这列水波的波长和水波的频率;

（ⅱ）从第1个波峰传到树叶算起，需要多长时间树叶开始振动。

6.如图所示，图甲为一列简谐横波在时的图象，为处的质点，为处的质点，图乙为质点的振动图象。

(1)求质点的振动方程及该波的传播速度;

(2)后经过多长时间点位于波峰?

答案以及解析

1.答案：(1)由于处的质点正向y轴正方向振动，因此这列波沿轴向右传播。

(2)由图象可知

根据

代入数据可得，波速大小

(3)每经过一个周期，质点振动4倍振幅，而每运动5个周期，因此内通过的路程

2.答案：（1）解：当波向轴负方向传播时，由波形图可知该波的波长为

从到过程，波向正方向传播的距离为：（···）

波传播的波速为

解得：（···）

当时波速最小，为
（2）解：当波向x轴负方向传播时，由波形图可知

因

则有

则波速为波峰到点的距离为

点第一次出现波峰的时间为

联立解得

3.答案：（1）由图甲可知周期，且质点在时刻向下振动；故由图乙可知，，且波向左传播；
故波速大小 ，方向沿轴负向；
（2）由波向左传播可知，时间波的传播位移为；所以，时间 ，…

4.答案：(i)；(ii)

解析：(i)质点振动周期为：，波长,

内波传播的时间为：,

则时间内波传播的距离为,

波的传播速度大小为：,

解得：v=1.5m/s.

(ii)处的质点振动方程为：，波的振幅为：,

由解得：,

角速度,

时，处质点的位移为：,

由图可知，,

则处的质点的振动方程为：.

5.答案：（ⅰ）OB间共有12个完整波，水波的波长为，石子入水引起的振动先向下，故第1个波峰传到树叶B时，在B右侧还有个波，即24s内波源O共产生并传播出了12+波，水波的频率为.

（ⅱ）水波的传播速度为：,振动从波源O传到树叶C所用时间为：,树叶C开始振动需要的时间为.

6.答案：(1)由图乙知，则

则质点的振动方程为

由图甲可知波长为

由解得

由图乙可知时质点经过平衡位置向上振动，由图甲可知该简谐横波沿轴负方向传播

(2)设从后经时间点位于波峰

能传播到质点位置的波峰与点沿平衡位置的距离为

有

由得