如图所示为一列简谐横波在t=0时刻的图象.此时质点P的运动方向沿y轴负方向,且当t=0.55s时质点P恰好第3次到达y轴

如图所示为一列简谐横波在t=0时刻的图象.此时质点P的运动方向沿y轴负方向,且当t=0.55s时质点P恰好第3次到达y轴正方向最大位移处.问:

(1)该简谐横波的波速v的大小和方向如何?
(2)从t=0至t=1.2s,质点Q运动的路程L是多少?
(3)当t=1.2s时,质点Q相对于平衡位置的位移x的大小是多少?
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tungzay 幼苗

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解题思路:(1)由质点P的振动情况,确定波的周期,读出波长,再由波速公式求出波速大小和方向.
(2)质点在一个周期内通过的路程是4A,由t=1.2s,分析质点Q振动了几个周期,即可确定路程.
(3)质点在一个周期内通过的路程是4A,由t3=1.2s,分析质点N振动了几个周期,确定路程和相对于平衡位置的位移.

(1)此波沿x轴负向传播,在t1=0到t2=0.55s这段时间里,质点P恰好第3次到达y正方向最大位移处,
则有:(2+[3/4])T=0.55s
解得:T=0.2s
由图象可得简谐波的波长为:λ=0.4m
则波速为:v=[λ/T]=2m/s
(2)在t1=0至t3=1.2s这段时间,质点Q恰经过了6个周期,即质点Q回到始点,由于振幅A=5cm,
所以质点Q运动的路程为:
L=4A×6=4×5×6cm=120cm
(3)质点Q经过6个周期后恰好回到始点,则相对于平衡位置的位移为:
s=2.5cm
答:(1)该简谐横波的波速v的大小2m/s和方向沿x轴负向传播;
(2)从t=0至t=1.2s,质点Q运动的路程L是120cm;
(3)当t=1.2s时,质点Q相对于平衡位置的位移x的大小是2.5cm.

点评:
本题考点: 横波和纵波;横波的图象;波长、频率和波速的关系.

考点点评: 本题要由质点的振动方向确定波的传播方向,这波的图象中基本问题,方法较多,其中一种方法是“上下坡法”,把波形象看成山坡:顺着波的传播方向,上坡的质点向下,下坡的质点向上.

1年前

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