课后限时作业51 机械波
时间:45分钟
1.(多选)下列关于两列波相遇时叠加的说法中正确的是( BCD )
A.相遇之后,振幅小的一列波将减弱,振幅大的一列波将加强
B.相遇之后,两列波的振动情况与相遇前完全相同
C.在相遇区域,任一点的总位移等于两列波分别在该点引起的位移的矢量和
D.几个人在同一房间说话,相互间听得清楚,这说明声波在相遇时互不干扰
E.相遇之后,振动加强区域内质点的位移始终最大
解析:两列波相遇时,每一列波引起的振动情况都保持不变,而质点的振动情况由两列波共同作用的结果决定,故A错误,B、C正确;几个人在同一房间内说话,发出的声波在空间中相互叠加后,每列波的振幅和频率并不改变,所以声波传到人的耳朵后,仍能分辨出不同的人所说的话,故选项D正确;两列波相遇后,振动加强区域内质点的振幅最大,振动的位移仍随时间发生周期性变化,故E错误.
2.(多选)如图所示,空间同一平面内有A、B、C三点,AB=5 m,BC=4 m,AC=3 m.A、C两点处有完全相同的波源做简谐振动,振动频率为1 360 Hz,波速为340 m/s.下列说法正确的是( CDE )
A.B点的位移总是最大
B.A、B间有7个振动加强的点
C.两列波的波长均为0.25 m
D.B、C间有8个振动减弱的点
E.振动减弱点的位移总是为零
解析:波的波长λ== m=0.25 m,B点到两波源的路程差Δx=1 m=4λ,该点为振动加强点,但位移不总是最大,故A错误,C正确;AC的垂直平分线交AB于O点,则点O到A、C的距离相等,为振动加强点,OB上到A、C的距离之差为0.25 m、0.5 m、0.75 m、1 m的点为加强点,OA上到C、A的距离之差为0.25 m、0.5 m、0.75 m、1 m、1.25 m、1.5 m、1.75 m、2 m、2.25 m、2.5 m、2.75 m的点为加强点,共16个加强点,故B错误;BC上到A、C的距离之差为1.125 m、1.375 m、1.625 m、1.875 m、2.125 m、2.375 m、2.625 m、2.875 m的点为振动减弱点,共8个减弱点,故D正确;由于两波源的振幅相同,故振动减弱点的位移总是为零,故E正确.
3.如图甲所示,某均匀介质中各质点的平衡位置在同一条直线上,相邻两点间距离为d.质点1开始振动时速度方向竖直向上,振动由此开始向右传播.经过时间t,前13个质点第一次形成如图乙所示的波形.关于该波的周期与波长说法正确的是( D )
A.t 9d B.t 8d
C. 9d D. 8d
解析:根据振动的周期性和波的传播特点可知,质点13此时的振动方向向下,而波源的起振方向向上,所以从质点13算起,需要再经时间振动的方向才能向上,即与波源的起振方向相同,图上还有半个波长的波没有画出,设周期为T,则t=T+=2T,即T=;相邻波峰(或波谷)间的距离等于波长,由题图知波长为8d,故D正确.
4.(多选)甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播,波速为2 m/s,振幅相同;某时刻的图象如图所示.则( ABD )
A.甲、乙两波的起振方向相反
B.甲、乙两波的频率之比为32
C.再经过3 s,平衡位置在x=7 m处的质点振动方向向下
D.再经过3 s,两波源间(不含波源)有5个质点位移为零
解析:根据题意,甲波向右传播,起振方向向下,乙波向左传播,起振方向向上,故选项A正确;据题图可知甲波波长为4 m,甲波周期为:T==2 s,频率f= Hz,乙波波长为6 m,周期为:T==3 s,频率为:f= Hz,故选项B正确;再经过3 s,甲波波谷到达x=7 m处,乙波是平衡位置与波峰之间某一振动到达x=7 m处,所以该质点应该向上振动,选项C错误;此时除了波源还有x=9~10 m处、x=7~8 m处、x=6 m处、x=4~5 m处、x=2~3 m处共5个质点位移为零,故选项D正确.