2 波的描述 [教材链接] 1.(1)平衡位置 偏离平衡位置的位移 (2)平滑 波的图像 波形图 2.(1)正弦曲线 (2)简谐运动 相同 3.(1)正弦曲线 (2)某一时刻 (3)各个时刻 例1 A [解析] 波沿x轴正方向传播,则坐标为(3 cm,0)的质点振动方向沿y轴正方向,经过T后到达正方向最大位移处,即坐标为(3 cm,2 cm),选项A正确. 变式1 C [解析] 由题意可知,当t=1 s时,平衡位置在x=3.5 m处的质点Q第一次到达波谷,结合题图可知,从t=0到t=1 s这一秒的时间,P处的波形传播到了Q处,有v=,解得v=1.5 m/s,由题意可知在t=0时刻,质点P在波谷,第一次到达波峰,即O处的波形传播到P处,t== s,所以质点P第一次到达波峰的时刻为t= s,故选C. 例2 A [解析] 图中时刻x=3 m处质点的速度沿y轴正方向,根据同侧法可知该列简谐横波沿x轴正方向传播,选项A正确;该时刻,x=2 m处的质点位移最大,速度为零,选项B错误;该时刻,x=4 m处的质点处于平衡位置,速度最大,加速度为零,选项C错误;横波中的质点只在平衡位置附近垂直于横波传播方向振动,不会随波迁移,选项D错误. 变式2 A [解析] 因为t1时刻Q点刚要开始振动,此时Q的状态与O点刚起振时的状态相同,由于波的传播方向是从O到Q,根据“同侧法”可知,Q点的起振方向向上,即O点的起振方向向上,故A正确;P点在平衡位置上下振动,不会随波迁移,故B错误;由于波的传播方向是从O到Q,根据“同侧法”可知,t1时刻O点运动方向向下,故C错误;根据图像可知,t1时刻P点振动了半个周期,还未完成1次全振动,故D错误. 变式3 D [解析] 由题知K质点比L质点先回到平衡位置,则K质点应向下振,再根据上坡下、下坡上可知,该波应沿x轴正方向传播,A、B错误;由A、B选项可知K质点应向下振,而L质点在波谷处,则L质点的速度为0,故此时K质点的速度比L质点的大,C错误;由于质点在竖直方向做机械振动,根据F=-ky,F=ma,结合波图像可看出yL>yK,则此时K质点的加速度比L质点的小,D正确. [教材链接] (1)①相邻 ②a.波峰 波谷 b.密部 疏部 (2)①振动周期(或频率) ②倒数 ③一个周期T (3)①介质中 ②介质 不同 ③fλ 例3 C [解析] do的周期T1= s,sol的周期T2= s,可知do和sol的周期之比约为4∶3,A错误;公式f=,所以do和sol的频率之比约为3∶4,B错误;do和sol在空气中传播的速度大小相同,D错误;由公式v=λf,可得do和sol在空气中传播的波长之比约为4∶3,C正确. 变式4 D [解析] 由图可知波长为16 m,振幅为0.1 m,故A、C错误;根据波速与周期的关系有T==4 s,故B错误;简谐横波沿x轴正方向传播,根据“同侧法”可知,该时刻质点P的速度沿y轴正方向,故D正确. 变式5 D [解析] 机械波的波速仅由介质决定,与振幅无关,则介质一定时,振幅变大,但波速不变.波的频率仅由波源决定,机械波从一种介质中进入另一种介质时,其频率不变,波速改变,可见机械波在A、B中传播的频率相等,波速不相等,A、C错误,D正确;重水袖上某点一个周期内通过的路程为4倍振幅,而这一个周期内机械波传播的距离为一个波长,B错误. 随堂巩固 1.C [解析] 由题图知,A=0.5 m,λ=4 m,经0.6 s,N点开始振动,波速v= m/s=10 m/s,所以频率f== Hz=2.5 Hz,故C正确. 2.D [解析] 该时刻a、d两质点位移相同,加速度相同,而b、c两质点位移相同,速度方向相反,A、B错误.根据“上坡下、下坡上”可以判断,a、b两质点沿y轴正方向运动,c、d两质点沿y轴负方向运动,所以c比b先回到平衡位置,a比d先回到平衡位置,C错误,D正确. 3.B [解析] 相邻两个波峰或者波谷之间的距离就是一个波长,所以b和c之间的距离就是一个波长,即λ=5 m,A错误;质点b的起振时刻比质点 a 延迟了0.5 s,说明波是向x轴正方向传播的,质点N正沿y轴负方向运动,b和a平衡位置之间的距离是半个波长,故T=1.0 s,此列波的频率为f==1 Hz,此列波的波速为v==5 m/s,B正确,C、D错误. ... ...
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