题文
如图所示,为一列水平向右传播的简谐横波在某一时刻的波形图,波速大小为0.6 m/s。P质点的平衡位置坐标为x=0.96m。从该时刻(图中状态,此时刻波从O点刚好向右传播了一个波长的距离)开始计时,问:
①经过多少时间,P质点第一次到达波峰?
②P质点第一次到达波峰时,通过的路程为多少?
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)1.5s②0.15m
解析
(1)质点P第一次到达波峰所需的时间,就是初始时刻x =0,06m处的质点的振动状态传到P点所需的时间
由波的图像知: △x ="0.96" -0.06 =0.9m (1分)
所以经过时间为: t ="△x/v" ="0.9/0.6" s =1.5s (2分)
(2)由波的图像知,振幅A =0.05m,波长λ ="0.24m" ,
所以波上质点的振动周期 T =" λ" /v =0.4s (2 分)
由波的图像知,从P点起振到第一次到达波峰历时为:
△ t =" t" -(0.96 -0.24)/0.6 ="1.5" -1.2 =0.3s=
T (2 分)
所以P通过的路程为: S ="3" A ="3×0.05" m=0.15m (2 分)
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,为一列水平向右传播的简谐横波在.....”主要考查你对 [简谐运动的概念 ]考点的理解。
简谐运动的概念
简谐运动:
1、机械振动的定义:物体在平衡位置附近所做的往复运动叫做机械振动,简称振动。
2、简谐运动的定义:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总指向平衡位置的复力的作用下振动简谐运动是最简单,最基本的机械振动叫做简谐运动。
3、简谐运动的特征:回复力F=-kx,加速度a=-kx/m,方向与位移方向相反,总指向平衡位置。简谐运动是一种变加速运动,在平衡位置时,速度最大,加速度为零;在最大位移处,速度为零,加速度最大。
4、简谐运动的判定:要判定一个物体的运动是简谐运动,首先要判定这个物体的运动是机械振动,即看这个物体是不是做的往复运动;看这个物体在运动过程中有没有平衡位置;看当物体离开平衡位置时,会不会受到指向平衡位置的回复力作用,物体在运动中受到的阻力是不是足够小。然后再找出平衡位置并以平衡位置为原点建立坐标系,再让物体沿着x轴的正方向偏离平衡位置,求出物体所受回复力的大小,若回复力为F=-kx,则该物体的运动是简谐运动。


