题目内容

10.一列简谐横波沿x轴正方向传播,周期为2s,t=0时刻的波形如图所示.质点a平衡位置的坐标xa=2.5m.求:
①该列波的波速是多少?
②再经过多长时间质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动?

分析 ①由图读出波长λ,由波速公式v=$\frac{λ}{T}$求波速.
②根据波的传播方向判断可知,图中x=2m处质点的运动方向沿y轴向上,当此质点的状态传到a点时,质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动.运用波形的平移法研究质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间.

解答 解:①由图读出波长λ=4m,则波速$v=\frac{λ}{T}=2m/s$
②根据波的传播方向判断可知,图中x=2m处质点的运动方向沿y轴向上,当此质点的状态传到a点时,质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动.
则质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间t=$\frac{x}{v}$=$\frac{2.5-2}{2}$s=0.25s.
答:①该列波的波速是2m/s;
②再经过0.25s时间质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动.

点评 本题采用波形的平移法求质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间,这是常用的方法.

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