题目内容
6.一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时的波形如图所示,A点平衡位置坐标为0.5m,0.2s末A点第二次出现在波峰(图中为第一次).求:(1)该简谐波的波速;
(2)x=4.5m处的质点P第一次出现波峰的时刻;
(3)从t=0时起到质点P第一次出现波峰的时间内质点A通过的路程.
分析 (1)t=0时刻波形如图所示,可知质点A再经过一个周期出现在波峰,即求得周期T.根据波形图读出波长,由v=$\frac{λ}{T}$求出波速.
(2)质点A处的波峰传播到P点时,P点第一次出现在波峰.根据公式t=$\frac{x}{v}$求解时间.
(3)根据时间与周期的倍数关系求质点A通过的路程.
解答 解:(1)由波形图知,该波的波长为:λ=2m
根据0.2s末,A点恰好第二次出现在波峰,所以周期为:T=0.2s
则波速为:v=$\frac{λ}{T}$=10m/s
(2)x=4.5m处的质点P第一次出现波峰的时刻,即图示A点波峰形式传到P的时刻,所以有:t=$\frac{x}{v}$=$\frac{4.5-0.5}{10}$=0.4s
(3)由于t=0.4s=2T,所以质点A通过的路程为:s=8A=8×2cm=16cm
答:(1)该简谐波的波速是10m/s;
(2)x=4.5m处的质点P第一次出现波峰的时刻是0.4s;
(3)从t=0时起到质点P第一次出现波峰的时间内质点A通过的路程是16cm.
点评 解决机械波的问题时,已知时间,往往先求得周期.对波传播的过程,常常运用波形平移法进行研究.
练习册系列答案
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11.如图,实线是沿x轴正方向传播的一列简谐横波在t=0s时刻的波形图,虚线是这列波在t=0.1s时刻的波形图.已知该波的周期大于0.1s,则下列说法正确的是( )
A. | 该波的波速是v=1.0m/s | |
B. | 在t=0.1s时,x=2cm处的质点P运动速度沿y轴正方向 | |
C. | 在t=0.15s时x=6cm处的质点具有正方向最大加速度 | |
D. | 经过0.18s,x=2cm处的质点P通过的路程为0.6m |
15.小物块自楼顶处从静止自由落下(不计空气阻力),取g=10m/s2.小物块( )
A. | 在前2s内下落的距离为20m | B. | 在第2s内下落的距离为15m | ||
C. | 第2s初的速度大小为20m/s | D. | 第2s末的速度大小为40m/s |
16.如图所示,力F大小相等,A、B、C、D物体运动的位移l也相同,哪种情况F做功最小( )
A. | μ=0 | B. | μ≠0 | C. | μ=0 | D. | μ≠0 |