热点1 机械振动和机械波
该热点主要以图象为主考查简谐运动的特点和波传播时的空间关系,其中波的多解性为难点,题型以选择题为主.
1.(2014·高考北京卷)一简谐机械横波沿x轴正方向传播,波长为λ,周期为T.t=0时刻的波形如图甲所示,a、b是波上的两个质点.图乙是波上某一质点的振动图象.下列说法正确的是( )
甲 乙
A.t=0时质点a的速度比质点b的大
B.t=0时质点a的加速度比质点b的小
C.图乙可以表示质点a的振动
D.图乙可以表示质点b的振动
解析:选D. 题图甲为波的图象,题图乙为振动图象.t=0时刻,a质点在波峰位置,速度为零,加速度最大;b质点在平衡位置,加速度为零,速度最大,故选项A、B错;在波的图象中,根据同侧法由传播方向可以判断出质点的振动方向,所以t=0时刻,b点在平衡位置且向下振动,故选项C错D对.
2. (2015·云南统测)如图所示为沿x轴正方向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图,其波速为20 m/s,质点a、b的平衡位置分别为xa=0.5 m、xb=3.5 m,下列说法中正确的是( )
A.t=0时刻质点a正在做减速运动
B.质点b在t=0.125 s时刻位于波峰位置
C.从t=0时刻开始计时,质点b比质点a先回到平衡位置
D.从图示时刻开始经Δt=0.1 s,质点a通过的路程为0.4 m
E.若此波与另一列波相遇形成稳定的干涉图样,则所遇波的频率为5 Hz
解析:选BDE.波向x轴正方向传播,质点a向平衡位置加速运动,故A错;Δt=0.125 s波传播距离Δx=v·Δt=2.5 m,由图知b点位于波峰,B对;t=0时,b向波谷运动,再回到平衡位置,C错;波的周期T==0.2 s,Δt=0.1 s=,a点通过的路程为2A=0.4 m,D对;该波频率f==5 Hz,故E正确.