题文
如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,已知波的传播速度v=2m/s.试回答下列问题:
(1)画出x=2.0m处质点的振动图象;
(2)求出x=2.5m处质点在0~4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移.
(3)此时A点的纵坐标为2cm,试求从图示时刻开始经过多少时间A点第一次出现波峰?
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)由波动图象读出振幅A=4cm,波长λ=2m,则周期为:T=λv=22s=1s
t=0时刻,x=2.0m处质点经过平衡位置向
下振动,其振动图象如图.
(2)t=4.5s=4.5T,x=2.5m处质点在0~4.5s内通过的路程为:
S=4.5×4A=18×4cm=72cm
t=4.5s时x=2.5m处质点到波谷,则t=4.5s时的位移为:y=-4cm.
(3)该波的方程为y=Asin2π2x(cm)=4sinπx(cm),当y=2cm时,x=16cm,A左侧最近的波峰状态离A点的距离为:
△x=1.5cm+16cm=53cm
从图示时刻开始 A点第一次出现波峰的时间为:
t=△xv=532s=0.83s.
答:(1)画出x=2.0m处质点的振动图象如图;
(2)x=2.5m处质点在0~4.5s内通过的路程为72cm,t=4.5s时的位移为-4cm.
(3)从图示时刻开始 经过0.83s时间A点第一次出现波峰.
解析
λv
考点
据考高分专家说,试题“如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波.....”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。



