《在波的图像中判断质点运动方向》在波的图像中判断质点运动方向 - 人教版高考物理复习物理知识点练习 - 读趣百科

《在波的图像中判断质点运动方向》在波的图像中判断质点运动方向

1单选题

如图所示为某一时刻简谐波的图象，波的传播方向沿x 轴正方向，下列说法中正确的是(　　)

A
在该时刻质点D正向下运动
B
在该时刻质点B、E的速度大小和方向相同
C
在该时刻质点C、F的加速度为零
D
质点A的振幅大于D的振幅

题目答案

A

答案解析

分析：

波的传播方向沿x轴正方向，波形向右平移，可判断出各个质点的速度方向．根据简谐运动的特点：a=-$\frac {kx}{m}$分析加速度．简谐波在传播过程中，各个振动质点的振幅相同．

解答：

解：A、简谐波沿x轴正方向传播，波形向右平移，可知质点D该时刻的速度方向向下，故A正确．

B、B、E两点相距半个波长，振动情况总是相反，所以在该时刻，点B、E的速度大小和方向相反，故B错误．

C、在该时刻质点C、F都处于位移最大处，根据a=-$\frac {kx}{m}$分析知，在该时刻两个质点的加速度都最大．故C错误．

D、简谐波在传播过程中，各个振动质点的振幅相同．故D错误．

故选：A

点评：

简谐波是一种理想化运动模型，简谐波传播过程中，介质中各个振动质点的振幅和周期都相同．由波的传播方向判断质点的振动方向是应具备的基本能力．

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2单选题

如图所示为某一时刻的波形曲线，波的传播方向沿+x方向，下列说法中不正确的是(　　)

A
质点A、D的振幅相等
B
该时刻质点B、E的速度大小相等
C
该时刻质点D、F的加速度为零
D
该时刻质点C正向上运动

题目答案

C

答案解析

分析：

简谐波在传播过程中各个质点的振幅相等．由波的传播方向确定出各质点的振动方向．根据加速度与位置的关系分析D、F的加速度．

解答：

解：A、简谐波在传播过程中各个质点的振幅相等．故A正确．

B、在波传播过程中，各质点振动情况相同，只是先后不同．质点B、E的速度大小相等，方向相反．故B正确．

C、D、F的加速度为最大．故C错误．

D、波向右传播，C向上运动．故D正确．

本题选错误的，故选C

点评：

简谐波是一种理想的模型，在传播过程中各个质点的振幅、周期、频率相等．位移相同时，速度大小相等．振动情况相同，但步调不一定相同．

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3单选题

如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时的波形图，当Q点在t=0的振动状态传至P点时，（　　）

A
Q处的质点此时正在波峰位置
B
Q处的质点此时的加速度沿y轴的正方向
C
Q处的质点此时的振动速度比P处的大
D
1cm＜x＜3cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动

题目答案

B

答案解析

分析：

由题意利用平移法可知Q点的状态传到P点时波形图，由波形图可判断各点的振动情况．

解答：

解：A、当Q点在t=0时的振动状态传到P点时，Q点在t=0时的波沿也向左传到P点，波形图如图虚线；

所以x=0cm处质元在波谷，Q处质元在波谷，故A错误；

B、Q处质元在波谷，则此时的加速度沿y轴的正方向．故B正确；

C、Q处的质点此时的振动速度是0，而P处质点处于平衡位置，速度为最大．故C错误；

D、该波向左传播，由上下坡法可知1cm＜x＜2cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动；2cm＜x＜3cm范围内的质点正在向y轴的正方向运动．故D错误．

故选：B．

点评：

本题波形是关键，画出新的波形，然后结合上下坡法与质点的位置即可判断出各点的振动，属于基础题目．

纠错重做

4多选题

(多选)一简谐横波沿x轴负向传播，t时刻的波形如图所示，则该时刻（　　）

A
质点A的速度向下
B
质点B的动能为零
C
从该时刻经过半个周期，质点C将移动到质点B的位置
D
从该时刻经过$\frac {1}{4}$个周期，质点D的加速度达到最大
E
B、D两质点的振动情况总相反

题目答案

ADE

答案解析

分析：

由波的传播方向确定出各质点的振动方向．根据速度、加速度与位置的关系分析B点动能以及D点的加速度情况，若两个质点相差半波长的奇数倍时，振动情况完全相反．

解答：

解：A、由波的平移法可知，在该时刻质点A正向下运动．故A正确．

B、由图可得，在该时刻B在平衡位置，速度最大，动能最大．故B错误．

C、从该时刻经过半个周期，质点C将运动到波峰位置，不会运动到B质点处．故C错误．

D、从该时刻经过$\frac {1}{4}$个周期，质点D处于波峰位置，加速度达到最大，故D正确；

E、B、D两质点相差半个波长，振动情况总相反．故E正确．

故选：ADE

点评：

本题属于容易题，根据波的传播方向来确定质点的振动方向，并掌握在平衡位置速度最大，在最大位置处，加速度最大．

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5单选题

一列简谐横波某时刻波形如图所示，此时质点P的速度方向沿y轴正方向，则(　　)

A
这列波沿x轴负方向传播
B
质点a此时动能最大，加速度最小
C
再经过一个周期，质点P运动到x=6m处
D
当质点P运动到最低点时，质点b恰好运动到平衡位置

题目答案

B

答案解析

分析：

用波形平移判断质点的振动和波的传播方向；利用各质点在平衡位置附近做简谐运动判断质点的振动情况．

解答：

解：A、由于质点p沿y 轴的正方向运动，据波形平移可知该波 沿x轴的正方向传播，故A错误；

B、该波沿x轴的正方向传播，据波形平移可知，a质点将从平衡位置上向下运动，即速度最大，加速度为零，故B正确；

C、据波的传播特点，各质点并不随波迁移，只在平衡位置附近做简谐运动，故C错误；

D、据图可知质点p和b相差一个波长，两质点的振动情况相同，故D错误．

故选：B．

点评：

据波形平移判断质点的振动方向和波的传播方向是解题的前提，明确波传播的特点是解题的关键．

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