题目内容
4.一列沿x轴传播的简谐横波,t=0时刻的波形图如图甲所示.图乙表示x=1.0m处的质点的振动图象,则(1)求简谐横波传播速度的大小;
(2)在图丙中画出平衡位置为x=2.0m处质点的振动图象(从t=0时刻开始计时,至少画出一个周期);
(3)在图丁中画出简谐横波t=0.3s时的波形图(至少画出一个波长).
分析 (1)由甲图读出波长,由乙图读出周期,根据v=$\frac{λ}{T}$求解波速;
(2)根据乙图和x=2m处质点和x=1m处质点状态关系,分析t=0时刻x=2.0m处质点的位置和速度方向,即可画出平衡位置为x=2.0m处质点的振动图象.
(3)根据时间t=0.3s与周期的关系,画出波形图.
解答 解:(1)从图甲可知波长λ=2m,从图乙可知周期为:T=0.4s
则波速为:v=$\frac{λ}{T}$=$\frac{2}{0.4}$=5m/s
(2)由图乙知,t=0时刻x=1.0m处的质点通过平衡位置向上运动,由于x=2.0m处的质点与x=1.0m处的质点相距半个波长,振动情况总是相反,则平衡位置为x=2.0m处质点的振动图象如丙所示.
(3)由图乙知,t=0时刻x=1.0m处的质点通过平衡位置向上运动,所以该波向右传播,由于t=0.3s=$\frac{3}{4}$T,则知波形向右平移$\frac{3}{4}$λ,波形图如丁所示.
答:(1)简谐横波传播速度的大小是5m/s.
(2)、(3)如图所示.
点评 本题关键要把握两种图象的联系,能根据振动图象读出质点的速度方向,在波动图象上判断出波的传播方向,要知道平衡位置相距半个波长的两个质点振动情况是相反.
练习册系列答案
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