题目内容
5.一列简谐沿x轴正方向传播,在t=0时刻的波形图如图所示,由图可知,P点向y轴负向运动(选填“正”或“负”),已知Q点再回到平衡位置的最短时间是0.1s,则这列波的传播速度为40m/s;质点Q的振动方程为y=10sin10πtcm.分析 根据“上下坡法”判断质点P和Q的运动方向.根据质点Q回到平衡位置的最短时间求出周期,读出波长,再求得波速.根据Q点的振动状态和位置,写出振动方程.
解答 解:简谐沿x轴正方向传播,由“上下坡法”知,图示时刻P点P点向y轴负向运动,Q点向y轴正向运动,质点Q回到平衡位置的最短时间为$\frac{T}{2}$,则$\frac{T}{2}$=0.1s
所以周期为 T=0.2s
由图知,波长为 λ=8m
所以波速为 v=$\frac{λ}{T}$=$\frac{8}{0.2}$=40m/s
Q点的振幅为 A=10cm,角频率为ω=$\frac{2π}{T}$=$\frac{2π}{0.2}$=10π rad/s,t=0时刻处于平衡位置且向上运动,所以质点Q的振动方程为 y=Asinωt=10sin10πt(cm)
故答案为:负,40,y=10sin10πt
点评 根据波的传播方向判断质点的振动方向的方法有“上下坡法”、波形平移法、质点的带动法等,都要学会运用.
练习册系列答案
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B. | 若在C点无初速度地释放正电荷,则正电荷向A运动,电势能增加 | |
C. | 若在C点无初速度地释放负电荷,则负电荷向A运动,电势能增加 | |
D. | 若在C点无初速度地释放负电荷,则负电荷向B运动,电势能减少 |
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