专题 2 机械波的理解和应用一、波的图像反映的信息及其应用从波的图像可以看出:(1)波长 λ;(2)振幅 A;(3)该时刻各质点偏离平衡位置的位移情况;(4)如果波的传播方向已知,可判断各质点该时刻的振动方向以及下一时刻的波形;(5)如果波的传播速度大小已知,可利用图像所得的相关信息进一步求得各质点振动的周期和频率:T=,f=.[复习过关]1.(多选)一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,某时刻其波形如图 1 所示.下列说法正确的是( )图 1A.波长为 4 cmB.波的周期为 4 sC.经周期后质点 P 运动到 Q 点D.经周期后质点 P 的速度变为零解析 这是波形图,由图可直接读出波长 λ=4 cm,不能读周期,A 对,B 错;质点 P在平衡位置,经过周期到达最大位移处,速度为零,C 错,D 对.答案 AD2.(多选)一列简谐横波在 t=0 时刻的波形图如图 2 实线所示,从此刻起,经 0.1 s波形图如图虚线所示,若波传播的速度为 10 m/s,则( )图 2A.这列波沿 x 轴负方向传播B.这列波的周期为 0.4 sC.t=0 时刻质点 a 沿 y 轴正方向运动D.从 t=0 时刻开始质点 a 经 0.2 s 通过的路程为 0.4 mE.x=4 m 处的质点的位移表达式为 y=0.2sin 5πt m解析 从题图可以看出波长等于 4 m,由已知得波速等于 10 m/s,周期 T=0.4 s;经0.1 s 波传播的距离 x=vΔt=1 m,说明波沿 x 轴负方向传播;t=0 时刻质点 a 沿 y 轴负方向运动;从 t=0 时刻开始质点 a 经 0.2 s,即半个周期通过的路程为 0.4 m;由 y=Asin ωt 易得 E 正确.答案 ABDE3.如图 3 所示的横波正在沿 x 轴正方向传播,波速为 0.5 m/s.请回答下列问题:图 3(1)质点 P 此时速度方向如何?加速度方向如何?(2)质点 K 和 P 哪个先回到平衡位置?(3)经过半个周期,质点 L 的位移和路程分别等于多少?波传播的距离是多少?(4)请画出此波经过 1 s 后的波形曲线.解析 (1)由于波沿 x 轴正方向传播,可判断质点 P 向上振动,即质点 P 速度方向向上;加速度方向与位移方向相反,指向 y 轴负方向.(2)质点 P 向上振动,回到平衡位置的时间大于,而质点 K 经回到平衡位置,故质点 K先回到平衡位置.(3)质点 L 经过半个周期,回到平衡位置,位移为 0;路程为 2A=0.2 m.波传播的距离为 λ=1.0 m.(4)T== s=4 s,而 Δt=1 s=,在内波传播,经后的波形如图中虚线所示....