《大学物理》习题训练与详细解答四(机械波).ppt
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1、大学物理-习题课4,练习十二 机械波(一),2,1.以下关于波速的说法哪些是正确的? (1)振动状态传播的速度等于波速; (2)质点振动的速度等于波速; (3)相位传播的速度等于波速。,波速的定义:振动状态在介质中的传播速度。由于振动状态是由位相确定的,所以波速又称为相速。波速仅由介质的性质决定,与波源本身的振动状态无关。 而振动速度是介质中各质点偏离各自的平衡位置的速度。波的周期、频率是由波源决定的。 波速与振动速度是两个不同的物理量 。 答案为: (1),(3),3,2.一机械波的波速为C、频率为 ,沿着X轴的负方向传播 在X轴上有两点 x1 和 x2 ,如果 x2x10,那么 x2 和
2、x1 处的相位差,为:,(1)0,答案为:(4),4,3.图1所示为一沿x轴正向传播的平面简谐波在t=0时刻的波 形。若振动以余弦函数表示,且此题各点振动初相取,之间的值,则,(A)1点的初位相为,(B)0点的初位相为,(C) 2点的初位相为,(D) 3点的初位相为,答案为:(A),5,4.图2所示,一平面简谐波沿OX轴正向传播,波长为,若P1点处质点的振动方程为,,则P2点,处质点的振动方程为,与P1点处质点振动状态相同的那些点的位置是,6,5.有一沿x轴正向传播的平面简谐波,其波速为c=400m/s 频率v=500Hz. (1)某时刻 t,波线上x1处的位相为 ,x2处的位相为 ,试写出x
3、2-x1,与 的关系式,并计算出x2-x1= 0.12m时 的值; (2)波线上某定点 x 在 t1 时刻的位相 ,在 t2 时刻的 位相 ,试写出 t2-t1 与 的关系式,并计算出 t2-t1 = s 时 的值 .,7,8,6.一平面简谐波沿X轴正向传播,其振幅和圆频率分别为A 和 ,波速为 u,设 t=0 时的波形曲线如图3所示。 (1)写出此波的波动方程。 (2)求距0点分别为 和 两处质点的振动方程。 (3)求距0点分别为 和 两处质点在 t=0 的振动 速度.,9,10,11,练习十三 机械波(二) 1.平面简谐波方程 表示 以波速 c 向 x轴正向传播的平面简谐波 ,式中固定 x
4、 时 表 示 位于 x 处质点的简谐振动,式中固定 t 时 表 示 各质点 t 时刻的位移,即波形,12,2.有一波在媒质中传播,其波速 ,振幅 ,频率 ,若媒质的密度 该波的能流密度为 ,在一分钟内垂直通过 一面积为 的平面的能量为,13,3.假定汽笛发出的声音频率由 400 Hz 增加到1200 Hz, 而振幅保持不变,则1200Hz 声波与400Hz声波的强度比 为: (1)9:1;(2)1:3;(3)3:1;(4)1:9,平均能流密度又叫波的强度,简称波强,则有,答案:(1),14,4.如图1所示,一余弦横波沿 x 轴正向传播。实线表示 t=0 时刻的波形,虚线表示 t=0.5s 时刻
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