Question

（1）一質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移-時(shí)間圖象如圖一所示，則位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為

x=0.02cos(

π

2

t)m

．
（2）一列橫波在某一時(shí)刻的波形如圖二所示，已知此時(shí)刻P質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向?yàn)閥軸正向，則波的傳播方向是

x軸負(fù)向

（填“x軸正向”或“x軸負(fù)向”），若波速為24m/s，在傳播過程中，從該時(shí)刻起，質(zhì)點(diǎn)P在1s內(nèi)，經(jīng)過的路程為

4cm

．
（3）以下關(guān)于波的幾種說法中正確的是

D

．
A．波遇到障礙物時(shí)，一定會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
B．兩列水波發(fā)生干涉時(shí)，如果兩列波的波峰在P點(diǎn)相遇，質(zhì)點(diǎn)P的位移始終最大
C．水波從深水區(qū)傳到淺水區(qū)后傳播方向朝法線偏折，說明淺水區(qū)水波傳播速度較大
D．“彩超”利用反射波的頻率變化，測(cè)出血流的速度，這是利用了多普勒效應(yīng)．

Answer 1

分析：（1）如圖，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移圖象是余弦形，讀出周期T和振幅A，由x=Acos（

2π

T

t）寫出位移表達(dá)式．
（2）根據(jù)波形平移法判斷波的傳播方向．由圖讀出波長(zhǎng)，由波速公式v=

λ

T

求出該波的周期，根據(jù)給定的時(shí)間1s與周期的關(guān)系，分析和計(jì)算質(zhì)點(diǎn)P在1s內(nèi)通過的路程．
（3）根據(jù)波的特有現(xiàn)象：衍射、干涉、多普勒效應(yīng)等等的條件、特征、現(xiàn)象和規(guī)律進(jìn)行分析．

解答：解：（1）由圖知，周期T=4s，則圓頻率ω=

2π

T

，振幅A=0.02m，則位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為x=Acosωt=0.02cos

2π

4

t（m）=0.02cos

π

2

tm
（2）此時(shí)刻P質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向?yàn)閥軸正向，波形向左平移，則波的傳播方向是x軸負(fù)向．
由圖知，波長(zhǎng)λ=12m，則周期為 T=

λ

v

=

12

24

s=0.5s
所給時(shí)間t=1s=2T，而質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，一個(gè)周期內(nèi)通過的路程是4A，則在1s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P通過的路程是S=2A=2×2cm=4cm．
（3）A、只有當(dāng)波長(zhǎng)大于障礙物的尺寸或與障礙物差不多時(shí)，才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象．故A錯(cuò)誤．
B、兩列水波發(fā)生干涉時(shí)，如果兩列波的波峰在P點(diǎn)相遇，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)加強(qiáng)，振幅增大，但P點(diǎn)仍振動(dòng)，位移仍在周期性變化，故B錯(cuò)誤．
C、水波從深水區(qū)傳到淺水區(qū)后傳播方向朝法線偏折，淺水區(qū)水波傳播速度較小．故C錯(cuò)誤．
D、當(dāng)觀察者與波源的距離發(fā)生變化時(shí)，觀察者接收到的波的頻率發(fā)生改變現(xiàn)象叫多普勒效應(yīng)，“彩超”利用反射波的頻率變化，測(cè)出血流的速度，就利用了多普勒效應(yīng)．故D正確．
故選D
故答案為：
（1）x=0.02cos(

π

2

t)m．
（2）x軸負(fù)向，4cm   
（3）D

點(diǎn)評(píng)：本題考查波動(dòng)部分多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，其中振動(dòng)圖象、波動(dòng)圖象是重點(diǎn)，平時(shí)要加強(qiáng)讀圖能力的訓(xùn)練．