题目内容

13.弹性绳沿x轴放置,左端位于坐标原点,用手握住绳的左端,当t=0时使其开始沿y轴做振幅为8cm的简谐振动,在t=0.25s时,绳上形成如图所示的波形,则该波的波速为多少cm/s,时间t等于多少时,位于x2=45cm的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置.

分析 由波形图可知该波的波长,由题意结合图象可知周期,由波速公式即可求得该波的波速;要求45cm的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置应先求波传到N的时间,再求从起振到沿y轴正向通过平衡位置的时间.

解答 解:由图可知,这列简谐波的波长为20cm,而波传播四分之一个波长用时0.25s,故周期T=0.25s×4=1s,
所以该波的波速$v=\frac{λ}{T}=\frac{20}{1}cm/s=20cm/s$;
从t=0时刻开始到N质点开始振动需要时间${t}_{1}^{\;}=\frac{{x}_{2}^{\;}}{v}=\frac{45}{20}s=2.25s$,由图可知,振源的起振方向向下,
故从振动到沿y轴正向通过平衡位置需要再经过${t}_{2}^{\;}=\frac{T}{2}=0.5s$,
所以当t=(2.25+0.5)s=2.75s,质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置.
答:该波的波速为20cm/s,时间t等于2.75s时,位于x2=45cm的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置

点评 本题要求学生能熟练掌握波动图象,能由图象能判出波长、质点的起振方向等.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网