武汉工程大学大物下册练习答案波动音频版 - 副本.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,#,大学物理练习十三,练习十一,参考答案,一、选择题：,1A 2C 3C,4B,一、选择题：,1A,下列函数,f(x,t),可表示弹性介质中的一维波动，式中,A,、,a,和,b,是正的常数。其中哪个函数表示沿,X,轴,负方向,传播的行波？,(A),(B),(C),(D),一、选择题：,1A,解,：沿,X,轴负方向传播的波,选项,A,符合。,一、选择题：,2C,2,某平面简谐波在,t=0,时的波形曲线和原点,(x=0,处,),的振动曲线如图,(a)(b),所示，,则该简谐波的波动方程,(SI),为：,一、选择题：,2C,由振动图可知,t=0,时,0,点的：,（,C,）符合,解：,由波动图可知：该波为正向波,设波动方程,x,=0,t=0,时,一、选择题：,3C,3.,一平面简谐波在弹性媒质中传播，在某一瞬时，波传播到的媒质中某质元正处于平衡位置，此时它的能量是,动能为零，势能最大。,动能为零，势能为零。,动能最大，势能最大。,动能最大，势能为零。,(A),(B),(C),(D),一、选择题：,3C,波传播时位于平衡位置的质元形变最大，即势能最大；,振动速度最大，动能最大。,解：,波传播的媒介质中，,注意：,不同于弹簧振子的动能与势能关系！,一、选择题：,4B,4.,一平面简谐波在,x,轴上传播，波速为,8m/s,，波源位于坐标原点,O,处，且已知波源振动方程为 ，那么，在坐标,x,p=-1m,处的,P,点的振动方程为,(A),(B),(C),(D),解：,由坐标原点的振动方程,一、选择题：,4B,得到波动方程,代入,P,点坐标,x,p=-1m,，得到,P,点的振动方程,及波速,8m/s,二填空题：,1,125HZ,1.,一平面简谐波沿,X,轴正方向传播，波速,u=100m/s,，,t=0,时 刻的波形曲线如图所示。波长,=,；,。,振幅,A=,；频率,二填空题：,1,125HZ,由图得,：,振幅,A=0.2m,解：,336m/s,二填空题：,2,2.,图中 是内径均匀的玻璃管。,A,是能在管内滑动的底板，在管的一端 附近放一频率为,224Hz,的持续振动的音叉，使底板,A,从,逐渐向 移动。当底板移到 时管中气柱首次发生共鸣。当移动到 时再次发生共鸣，与,间的距离为,75.0cm,。则声速是,。,336m/s,二填空题：,2,解,:,二填空题：,3,A,3,如果入射波的方程式是,，,在,x=0,处发生反射后形成驻波，反射点为波腹，设反射后波的强度不变，则反射波的方程式,y,2,=,；在,x=2/3,处质点合振动的振幅,。,解,:,入射,波方程,设反射波方程为：,原点处振动方程,为：,二填空题：,3,A,因反射点,处为波腹，反射波振动无相位突变,驻波方程,振幅为,将,代入得振幅为,反射波方程为：,二填空题：,3,A,入射,波方程,反射,波方程,将,方法二,分别代入,振动,方程,振动合成得,振幅,为,A,二填空题：,4,4.,相干波必须满足的条件是,：,（,1,）频率相同；,（,2,）振动方向相同；,（,3,）有固定的初相差。,三、计算题,1,1,图示一平面简谐波在,t=0,时刻与,t=2s,时刻的波形图，它在,2,秒内向左移动了,20,米。求 坐标原点处介质质点的振动方程；该波的波动方程。,三、计算题,1,解,：,（,t=0,）：,设,O,处质元,振动,方程,由图知：,则,O,处质点的振动方为：,(SI),三、计算题,1,根据,O,处质点的,振动,波动方程：,(SI),波沿,x,负方向传播，根据,三、计算题,1,解法二：,设波动方程,将,x=0 y=0 t=0,代入得：,舍正值,波动方程,将,x=0,代入波动方程得振动方程,三、计算题,2,2,某质点作简谐振动，周期为,2s,，振幅为,0.06m,，开始计时,(t=0),，质点恰好处在负向最大位移处，求：,(1),该质点的振动方程；,(2),此振动以速度,u=2 m/s,沿,x,轴正方向传播时，形成的一维简谐波的波动方程（以该质点的平衡位置为坐标原点）；,(3),波的波长。,三、计算题,2,解,:,（,1,）由题意可知：,A=0.06,，初位相为 ，,（,2,）由题意可知波动方程为：,（,3,）波长为：,该点振动方程,：,三、计算题,3,3,已知波源在原点（,x,=0,）的平面简谐波的方程为 ，式中,A,、,B,、,C,均为正的常量。试求：,(1),波的振幅、波速、频率、周期与波长；,(2),写出传播方向上距离波源,l,处一点的振动方程；,(3),在任何时刻，波的传播方向上相距为,d,的两点的相位差。,三、计算题,3,解,：,与波动方程,或,（,1,）将已知方程,对比，得,振幅为,A,，角频率为,B,，波速为 ，频率为,周期为 ，波长为,(2),写出传播方向上距离波源,l,处一点的振动方程；,（,2,）将,l,代入已知波动方程，得该点的振动方程,三、计算题,3,解,：,（,3,）,由,波动方程,(3),在任何时刻，波的传播方向上相距为,d,的两点的相位差,得，同一列波上相距为,d,的任意两点的相位差,4,如图所示，一平面简谐波沿,x,轴正方向传播，,BC,为波密媒质的,反射面。波由,P,点反射，,OP=3 /4,。,DP=,/4,，,在,t=0,时，原点,O,处,质元的合振动是经过平衡位置向负方向运动。求,D,点处入射波与反,射波的合振动方程。（设入射波和反射波的振幅皆为,A,，频率为 ）,三、计算题,4,三、计算题,4,解法一,:,取,O,点为坐标原点，设入射波方程为：,反射波方程为：,在,P(,波节,),点（,）,反射有半波损失：,则反射波方程：,三、计算题,4,驻波方程：,在,t=0,时，原点,O,处质元的合振动是经过平衡位置向负方向运动,处：,则驻波方程：,三、计算题,4,D,点坐标：,D,点的合振动方程,三、计算题,4,解法二,:,反射波在原点,O,处的振动方程,反射波在原点,O,处的相位滞后,入射波在原点,O,处的振动方程,三、计算题,4,在,O,点的合振动方程,由题意得：,入射波在原点,O,处的振动方程,入射波在原点,D,处的振动方程,D,点比,O,点滞后,三、计算题,4,反射波在原点,O,处的振动方程,反射波在原点,D,处的振动方程,反射波,D,点比,O,点超前,入射波和反射波在原点,D,处的合振动方程,