题文
如图所示为波源O振动1.5 s时沿波的传播方向上部分质点振动的波形图.已知波源O在t=0时开始沿y轴负方向振动,t=1.5 s时它正好第二次到达波谷.问:
(1)再经过多长时间x=5.4 m处的质点第一次到达波峰?
(2)从t=0开始至x=5.4 m处的质点第一次到达波峰这段时间内,波源通过的路程是多少?
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)10.2 s (2)1.95 m
解析
(1)从图象可知λ=60 cm=0.6 m,t=1
T
所以T=
t=1.2 s,
又因为
=
,所以x=λ
=0.75 m
所以t=1.5 s时波刚好传至距波源0.75 m的质点处,最前面的波峰位于x=0.3 m的质点.
又因为
=
,
所以Δt=
=
s=10.2 s
(2)从t=0至x=5.4 m处的质点第一次到达波峰时所用总时间t′=t+Δt=1.5 s+10.2 s=11.7 s
所以波源通过的总路程x路=4A·
=1.95 m
点评:简谐波的波源做简谐振动,振动周期性的延介质传播,要了解传播的规律,注意波动图象与振动图象的区别
考点
据考高分专家说,试题“如图所示为波源O振动1.5 s时沿波的传.....”主要考查你对 [简谐运动的图像 ]考点的理解。
简谐运动的图像
简谐运动的图像:
1、意义:表示振动物体位移随时间变化的规律,注意振动图像不是质点的运动轨迹。
2、特点:简谐运动的图像是正弦(或余弦)曲线。
3、应用:可直观地读取振幅A、周期T以及各时刻的位移x,判定回复力、加速度方向,判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况。
简谐运动图像问题的解法:
简谐运动图像能够反映简谐运动的运动规律,因此将简谐运动图像跟具体的运动过程联系起来是讨论简谐运动的一种好方法。
①从简谐运动图像可以直接读出不同时刻t的位移值,从而知道位移x随时间£的变化情况。
②在简谐运动图像中,用作曲线上某点切线的办法可确定各时刻质点的速度大小和方向。当切线与x 轴正方向的夹角小于90。时,速度方向与选定的正方向相同,且夹角越大表明此时速度越大;当切线与x轴正方向的夹角大于90。时,速度方向与选定的正方向相反,且夹角越大表明此时速度越小。也可以根据位移情况来判断速度的大小。因为质点离平衡位置越近,质点速度越大,而最大位移处,质点速度为零。根据位移变化趋势判定速度方向,若正位移增大,速度为正方向,若正位移减小,速度为负方向;反之,若负位移增大,速度为负方向,若负位移减小,速度为正方向。
③由于,故可以根据图像上各个时刻的 位移变化情况确定质点加速度的变化情况。同样,只要知道了位移和速度的变化情况,也就不难判断出质点在不同时刻的动能和势能的变化情况。


