物理新导学笔记选修3-4模块要点回眸第6点

第 6 点 聚焦波动图象和振动图象的综合应用 振动图象是描述一个质点的位移随时间的变化规律．波动图象是描述某一时刻参与波动的所 有质点的空间分布．两类图象形似神异，当同时出现在一个题目中时，会令很多同学手足无 措，此时我们可以这样应对： 1．首先识别哪一个是波动图象，哪一个是振动图象，两者间的联系纽带是周期和振幅． 2．要明确振动图象是哪个质点的振动图象，在波形图上找到对应的点，再明确所求波形是 哪一时刻对应的波形，在振动图象上找到对应的时刻，最后进行综合分析判断． 对点例题 一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，波速为 v＝4 m/s，已知距坐标原点 x＝0.8 m 处质点的振动图象如图 1 所示．在下列 4 幅图中能够正确表示 t＝0.35 s 时波形的图是( ) 图 1 解题指导 由振动图象可知振动周期 T＝0.4 s，所以波长λ＝vT＝1.6 m，从处于 x＝0.8 m 处 的质点的振动图象可以看出，在 t＝0.35 s 时刻，其位移为负，且向上振动，由于波向 x 轴 正方向传播，结合波形图，根据质点振动方向和波传播方向的关系(上坡下，下坡上)，可知 A、C、D 错误． 答案 B 方法总结 处理此类问题，关键要明确振动图象是哪个质点的振动图象，在波形图上找到对 应的点，再明确所求波形是哪一时刻对应的波形，在振动图象上找到对应的时刻，分析该时 刻质点所对应的位置及振动方向，进而根据“平移法”或“上下坡法”确定出波的形状． 1．(2017·牌头中学第一学期期中质检)如图 2 所示，甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图， 乙为介质中 x＝2 m 处的质点 P 以此时刻为计时起点的振动图象，质点 Q 的平衡位置位于 x ＝3.5 m 处，下列说法正确的是( ) 图 2 A．这列波沿 x 轴正方向传播 B．在 0.3 s 时间内，质点 P 向右移动了 3 m C．t＝0.1 s 时，质点 P 的加速度大于质点 Q 的加速度 D．t＝0.25 s 时，x＝3.5 m 处的质点 Q 到达波峰位置 答案 ACD 2．一列简谐横波，某时刻的图象如图 3 甲所示，从该时刻开始计时，A 质点的振动图象如 图乙所示，则( ) 图 3 A．波沿 x 轴正向传播 B．波速是 25 m/s C．经过Δt＝0.4 s，质点 A 通过的路程是 4 m D．质点 P 比质点 Q 先回到平衡位置 答案 BC 3．(2017·绍兴选考科目诊断性考试)图 4 甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质 点 P 以此时刻为计时起点的振动图象，从该时刻起( ) 图 4 A．经过 0.15 s，P 点沿 x 轴的正方向运动了 3 m B．经过 0.25 s 时，Q 点加速度小于 P 点加速度 C．经过 0.215 s 时，Q 点经过平衡位置向下运动 D．经过 0.365 s 时，Q 运动到负方向最大位移处 答案 BD