题目
在某介质中形成一列简谐波,t=0时刻的波形如图中的实线所示. (1)若波向右传播,此时刚好传到B点,再经过0.6s,P点第一次达到波谷.求: ①该波的速度v和周期T; ②从t=0时刻起到P点第一次达到波谷的过程中,x=0处的质点经过的路程s. (2)若该列波的传播速度大小为10m/s,且波形由实线变成虚线需要经历0.85s时间,则该列波的传播方向如何?
答案:考点: 波长、频率和波速的关系;横波的图象. 分析: (1)①波向右匀速传播,从B传到P,波传播距离x=6m,时间t=0.65s,求出波速,由图读出波长,求出周期. ②当图示时刻x=0.5m处的振动传到P点时,P点第一次达到波谷.根据波形的平移求出从t=0时刻起到P点第一次达到波谷时所经历的时间,分析并求解质点O通过的路程. (2)由波速和时间求出波传播的距离,研究与波长的关系,根据波形的平移确定波的传播方向. 解答: 解:由图象知,波长λ=2m,振幅 A=2cm. (1)若波向右传播,则 ①波从B传到P传播距离x=6m,所用时间t=0.6s, 则波速v==10m/s 由v=得:T==s=0.2s ②当图示时刻x=0.5m处的振动传到P点时,P点第一次达到波谷,此过程波传播的距离 x′=6.5m 则由t=0到P点第一次到达波谷为止,经历的时间 △t==0.65s=3T. 故O点在这段时间内经过的路程 s=3.25×4A=13×2cm=26cm. (2)若波速v=10m/s,时间t=0.85s,则波沿x轴方向传播的距离为 x=vt=8.5m=(4+)λ 根据波形的平移可知,波沿x轴负方向传播. 答: (1)若波向右传播,①该列波的周期T=0.2s;②从t=0时刻起到P点第一次达到波谷的过程中,x=0处的质点经过的路程s是26cm. (2)波沿x轴负方向传播. 点评: 本题是知道两个时刻的波形研究波传播的距离、波速、周期的问题.第(2)问可以根据波的周期性,运用数学知识列出通项式,再确定波的传播方向.