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精英家教网一列简谐横波沿x轴负向传播,t=0时刻的波形如图,介质中质点P、Q分别位于x=2m、x=4m处.从t=0时刻开始计时,当t=26s时质点Q第4次到达波峰.
(1)求波速.
(2)写出质点P做简谐运动的表达式(不要求推导过程).
分析:(1)根据波形图得到波长;从t=0时刻开始计时,当t=26s时质点Q刚好第4次到达波峰,判断出周期;然后根据v=
λ
T
计算波速;
(2)根据波形图得到振幅A,然后根据公式y=Asinωt列式求解.
解答:解:①根据波形图得到波长λ=4m;
t=0时刻,质点Q正向上运动;从t=0时刻开始计时,当t=26s时质点Q刚好第4次到达波峰,故有
3T+
1
4
T
=t
解得:T=
4t
13
=
4×26
13
=8s

故波速为:v=
λ
T
=
4
8
=0.5m/s

②t=0时刻,质点P正在向下运动,振幅为:A=0.2m;
角频率为:ω=
T
=
8
=
π
8
rad/s
故质点P做简谐运动的表达式为:y=0.2sin(
π
4
t+π
)m;
答:(1)波速为1m/s;
(2)点P做简谐运动的表达式为y=0.2sin(
π
4
t+π
)m.
点评:本题综合考查了质点的振动和波动,关键是要能从波速方向判断出质点的振动方向,同时要能从图象得到波长并进一步求解波速.
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