题文
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=1.25s时,质点Q相对于平衡位置的位移s的大小是多少?
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)由题,此时质点P的运动方向沿y轴负方向,则波沿x轴负方向传播.波长λ=0.4m.
根据t=0.55s时质点P恰好第3次到达y轴正方向最大位移处,则有234T=t,代入解得
T=0.2s
波速v=λT=2m/s
(2)t=1.2s=6T,
质点Q运动的路程L=6×4A=120cm=1.2m
(3)Q点的振动方程为y=Asin(ωt+θ)
由图,t=0,y=2.5cm,A=5cm,得到θ=π6,ω=2πT=10πrad/s,则有y=5sin(10t+π6)cm.所以,
当t=1.25s时,y=5sin(10t+π6)=5sin(10×1.25+π6)cm=523cm.
答:
(1)该简谐横波的波速v的大小是2m/s,方向沿y轴负方向.
(2)从t=0至t=1.2s,质点Q运动的路程L是1.2m.
(3)当t=1.25s时,质点Q相对于平衡位置的位移s的大小是523cm.
解析
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考点
据考高分专家说,试题“如图所示为一列简谐横波在t=0时刻的图象.....”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。



