机械波作业答案

弱的点 D. P点可能是振动最强的点
6. 关于驻波，以下见解正确的是（ ） A. 波形不变 B. 波腹处质点位移恒不为零 C. 波节处质点位移恒为零 D. 两相邻波腹间的距离为四分之一波长
7. 在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动（ ）
A.振幅相同，位相相同 B.振幅不同，位相相同 C.振幅相同，位相不同 D.振幅不同，位相不同
2. 如图所示，一平面简谐波沿Ox轴负方向传播，
波 则P处长波质为的点波l,_若动_t1_P方_处_l程_l质_是_点时_y的_刻_振_A的_c动_o振s_[方_2动_π程_状_(t是_态_x_yl与p__l _)A_Lc_π2o_s](。y2π t ，π2 )
O处的质点t1时刻的振动状态相同。
L
p
L 10 lg I I0
I0 1012 W/m2
（三） 计算题
1. 沿绳子传播的平面简谐波的波动方程为
y 0.05 cos(10πt 4πx)
式中x、y以米计，t 以秒计。求：
（1）波的波速、频率和波长；
（2）绳子上各质点振动时的最大速度和最大加速度；
（3）求x=0.2m处质点在t=1s时的相位，它是原点在哪
动。 D.单位体积介质中的波动能量（能量密度）为恒量。
5. 两列振幅相同的相干波在空间P点相遇， 某 时刻观测到P点的合成振动的位移既不等于这 两列振幅之和，又不等于这两列波的振幅之差， 则我们可以断言（ ）
A. P点不可能是振动最弱的点 B. P点不可能是振动最强的点 C. P点不是振动最强的点，也不是最
r1 10 x , r2 10 x
Δ＝π 2λπ(r2 r1 ) (2k 1)π
x=4k 4(k 0 1, 2, ) 或 x=-4k
5. 两列平面简谐波在一很长的弦上传播，设其方
程为
y1
5 cos(20πt
π 10
x
π 2
)
y2
5 cos(20πt
π 10
x
π) 2
则弦线上波腹的位置__1_0_k___5__(。k 0 1,2, )
2. 如图所示，两列波长为l 的相干波在P点相遇，
S1的初相位是 ，S11点到P点的距离是r1，S2点 的初相位是 ，S22到P点的距离是r2，以k代表 零或正、负数，则P点是干涉极大的条件为（）
S1
r1
r2
S2
A. r2 - r1 kl
P
B.
2
- 1
2π
l
(r2
-
r1 )
2kπ
C. 2 - 1 2kπ
cos( ) cos( ) 2 cos cos y 10 cos( π x π ) cos2p t
10 2
6. 在简谐驻波中，同一波节两侧的两个媒质元 （在距该波节二分之一波长的范围内）的振动相 位差是__π_____。
7. 在截面积为S的圆管中，有一列平面简谐波传播，
表达式为y = A cos(t - 2px/l)，管中波的平均能量
相位比S1的相位领先__2_π_/_3___。 S1 3l
P
10l / 3
S2
9. 已知波源的振动周期为4.00×10-2s，波的传播 速度为300m·s-1，波沿x轴正方向传播，则位于 x1=10.0m和x2=16.0m的两质点的振动相位差为 ___π_或__-_π___。
*10. 一日本妇女的喊声创吉尼斯世界记录，达到 115dB，则其喊声的声强为_0_.3_1_6_W__/_m_2_。
8. 一平面简谐波表达式为y 0.05 sin π(t 2x)(SI)
则该波的频率 (Hz) ，波速u（m/s）及波线上各
点振幅A（m）依次为（ ）
A. 1 , 1 ,0.05 22
B. 1 ,1,0.05 2
C. 1 , 1 ,0.05 22
D. 2,2,0.05
9. 一列机械横波在t时刻的波形曲线如图所示， 则该时刻能量为最大值的媒y质质元的位置是：
一时刻的相位？这一相位所代表的运动状态在
t=1.25s时刻达到哪一点？
解：（1） y 0.05 cos10π(t
x
Байду номын сангаас
)
2.5
u 2.5m/s 10π 5Hz
l 0.5m
（2） max A max 0.5πm/s
amax 2 A amax 5π2m/s2
1. 沿绳子传播的平面简谐波的波动方程为
D.
2
-
1
-
2π
l
(r2
-
r1
)
2kπ
3. 对于波动方程 y Acos(t x ) 中的(x ) 表示
A. 波源的振动相位； B. 波源的振动初相位； C. x处质点的振动相位； D. x处质点的振动初相位。
4. 平面简谐波在同一介质中传播，下列说法中正确的 是 A. 波源的频率与振动的频率不相同。 B.波源的振动速度与波速相同; C. 在波的传播方向上各质点都在各自的平衡位置附近振
密度是 w ,则通过截面 S
P IS wuS wSl
的平均能流是_____。l
2π
wS
2p
8. 如图所示，波源S1和S2发出的波在P点相遇，P
点距波源的距离分别为3l和10l /3，l为两列波
在介质中的波长，若P点的合振幅总是极大值，
则两波源振动方向__相__同___（填相同或不同），
振动频率__相__同____（填相同或不同），波源S2的
y 0.05 cos(10πt 4πx)
A. o, b, d, f B. a, c, e, g O'
C. o, d
D. b, f O
d
a
eg
c
b
fx
(二) 填空题 1.一横波的波动方程为: y 0.01cos(250πt 10πx)(m)
若t＝0.1s，则x=2m处质点的位移为_-_0_._0_1__m， 该处质点的振动速度为___0_____m·s-1，加速度 为__6_2_5_p_2__m·s-2。
O
x
yp (t ) yo (t1 ) t t1 u
3. 一平面简谐波在媒质中传播，在某时刻，某 质元的动能为最大值时，其势能___最__大___。
4. 两相干波源S1和S2，相距20m，其振幅相等， 周期为0.2s，在同一媒质中传播，波速度均为40 m·s-1。S1的振动方程：y1 Acos(10πt π/2) ， S2的振动方程：y2 Acos(10πt π/2) 。以S1、S2 连线为坐标轴x，以S1、S2连线中点为原点，则 S1S2间因干涉而静止的各点的坐标：x=_______。