Question

11．如图所示，一列向右传播的简谐横波，波速大小为0.8m/s，P质点的横坐标为x=0.96m，从图示时刻开始计时，求：
（1）P质点刚开始振动时振动方向如何？
（2）P质点开始振动以后，其振动周期为多少？
（3）经过多长时间，P质点第二次达到波谷？

Answer 1

分析 （1）简谐横波沿x轴正方向传播，介质中各质点的起振方向都图示时刻波最前头的振动方向相同．由波传播方向判断；
（2）根据图象得出波长，根据T=$\frac{λ}{v}$求解周期；
（3）当图示时刻离P点的第二个波谷到达P点时，质点P第二次到达波谷，根据距离求出时间．

解答 解：（1）简谐横波沿x轴正方向传播，图示时刻x=0.24m处质点的振动方向向下，则质点P开始振动时振动的方向也向下．
（2）根据图象可知，该波的波长λ=0.24m，则周期T=$\frac{λ}{v}$=$\frac{0.24}{0.8}=0.3s$
（3）当第二个波谷传到P点时，质点P第二次到达波谷，图示时刻第二个波谷到P点的距离为
$s=x+\frac{1}{4}λ$
由$t=\frac{s}{v}$得，t=$\frac{0.96+\frac{1}{4}×0.24}{0.8}=1.275s$
答：（1）P质点刚开始振动时振动方向向下；
（2）P质点开始振动以后，其振动周期为0.3s；
（3）经过1.275s时间，P质点第二次达到波谷．

点评 本题考查质点的振动与波动之间的关系．要抓住介质中各质点起振方向相同，也与波源的起振方向相同．