题文
在一列沿水平直线传播的简谐横波上,其振幅为A.有相距0.4m的B、C两质点,t1=0时,B、C两质点的位移为正的最大值,而且B、C间有一个波谷.当t2=0.1s时,B、C两质点的位置刚好在各自的平衡位置,并且这时B、C间呈现一个波峰一个波谷,波谷到B点的距离为波长的四分之一,试求:
(1)该简谐横波的周期、波速各为多少?
(2)若波速为27m/s,则以t2时刻为计时起点,写出质点C的振动方程.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)首先可以判断,B、C相隔一个波长,根据因为在t1=0s时,B,C两个质点的位移为正的最大位移,而且B、C间有一个波谷.故波长λ=0.4m
如果波是从B向C传播的话,那么就是说在这段时间内波通过的位移是 x1=(n+34)λ,所以波速 v1=x1t=(n+34)λ0.1=(4n+3)m/s,周期 T1=λv1=0.44n+3s(n=0,1,2,3,…);
如果波是从C向B传播的话,在这段时间内的位移 x2=(n+14)λ,波速 v2=x2t=(n+14)λt=(4n+1)m/s,T2=0.44n+1s,(n=0,1,2,3,…);
(2)当v=27m/s时,满足v=(4n+3)m/s,所以根据前面所求的,可知波的传播方向是B向C
位移x=vt=27×0.1=2.7m=634λ,所以C点在平衡位置,且向上运动
则以t2时刻为计时起点,质点C的振动方程为 y=Asin2πTt=Asin2π0.4t=Asin5πt
答:
(1)该简谐横波从B向C传播时,周期、波速分别为:0.44n+3s、(4n+3)m/s,(n=0,1,2,3,…);
从C向B传播时,周期、波速分别为:0.44n+1s,(4n+1)m/s,(n=0,1,2,3,…).
(2)若波速为27m/s,则以t2时刻为计时起点,质点C的振动方程为y=Asin5πt.
解析
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考点
据考高分专家说,试题“在一列沿水平直线传播的简谐横波上,其振幅.....”主要考查你对 [横波与纵波 ]考点的理解。
横波与纵波
横波与纵波:
1、横波:质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波,横波有凸部(波峰)和凹部(波谷)。只有固体能传播横波。
2、纵波:质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波,纵波有密部和疏部。气体、液体、固体都能传播纵波。


