练习十三参考答案.doc

大学物理练习十三解答一、选择题1.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 ](A) (B)(C) (D)解: 正向波：负向波：2．如图所示为一平面简谐波在t=2s时刻的波形图，质点P的振动方程是 [ C ](A)(SI)(B)(SI)√(C)(SI)(D)(SI)解: 设P的振动方程为从图中可以看出： ，， 当t=2s时，，，，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[ C ](A)动能为零，势能最大B)动能为零，势能为零C)动能最大，势能最大D)动能最大，势能为零解：质元在平衡位置动能最大，形变也最大，因此势能也最大二、填空题1．一个余弦横波以速度u沿X轴正向传播，t时刻波形曲线如图所示试分别指出图中A、B、C各质点在该时刻的运动方向A ；B ；C 2．一平面简谐波沿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 解: ；；3．简谐波的频率为，波速为。

在传播路径上相距的两点之间的振动相位差为 解: ，4．两列纵波传播方向成900，在两波相遇区域内的某质点处，甲波引起的振动方程是(SI)，乙波引起的振动方程是(SI)，则t=0时刻该点的振动位移大小是 解: t=0时，，，5．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到时再次发生共鸣，与间的距离为75.0cm则声速是 解: 与是两个相邻的波节，其距离为半个波长6．一横波沿绳子传播，其波的表达式为(SI)则：波的振幅为 、波速 、频率 和波长 解: ；；；三、计算题1．图示一平面余弦波在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(1)坐标原点处介质质点的振动方程；(2)该波的波动方程解: (1)设，，，当t=0时：则O处质点的振动方程为：(SI)(2) 波沿x负方向传播波动方程： 2．如图，一平面波在介质中以波速u =20 m/s沿x轴负方向传播，已知A点的振动方程为(SI)． (1)以A点为坐标原点写出波的表达式； (2)以距A点5 m处的B点为坐标原点，写出波的表达式．解(1) 由A点的振动方程，，，以A点为坐标原点写出波动方程:(2) 距A点5m处的B点振动方程：以B点为坐标原点写出波动方程：y/cm-5o1020x/cmP3. 已知一沿x 轴正向传播的平面余弦波在t =1/3s时的波形如图所示，且周期T =2s。

1)写出O点和P点的振动表达式；(2)写出该波的波动表达式；解: (1) 设，，，，t =1/3 s时，，，，y/cm-5o1020x/cmPt =1/3 s时，，，，(2)波动表达式：4. 一简谐波沿Ox轴正方向传播，波长λ=4m，周期T =4s，已知x = 0处质点的振动曲线如图所示.(1)写出x = 0处质点的振动方程；(2)写出波的表达式解: (1) 设，时， ，，，，(2)波动表达式：。