Question

1．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻的波形如图所示．已知这列波在P点处依次出现两个波峰时间间隔为0.4s，则1s末质点P的振动方向为y轴正向（“y轴正向”或“y轴负向”）；从图示情况开始，再经过0.7s，质点Q第一次到达波峰．

Answer 1

分析 简谐横波沿x轴正方向传播，运用波形平移法判断图示时刻质点P的振动方向，再分析1s末质点P的振动方向．由图直接读出波长．已知这列波在P点依次出现两个波峰的时间间隔为0.4s，波的周期为0.4s，由波速公式求出波速．当图中x=2m处的振动传到Q点时，Q点第一次形成波峰，根据波形的平移法求出时间．

解答 解：简谐横波沿x轴正方向传播，由波形平移法可知图示时刻质点P的振动方向为y轴负向．这列波在P点依次出现两个波峰的时间间隔为0.4s，则该波的周期为T=0.4s，因为 t=1s=2.5T，所以1s末质点P的振动方向与图示时刻质点P的振动方向相反，即为y轴正向．
由图读出波长λ=4m．则波速为 v=$\frac{λ}{T}$=$\frac{4}{0.4}$=10m/s．
图中x=2m的位置与Q点相距 x=7m，x=2m处的振动传到Q点的时间为 t=$\frac{x}{v}$=$\frac{7}{10}$=0.7s，则从图示情况开始，再经过0.7s，质点Q第一次到达波峰．
故答案为：y轴正向，0.7．

点评 本题考查分析和理解波动图象的能力．对于质点Q第一次到达波峰的时间，也可以先求出波从图示位置传到Q点的时间．波传到Q点时，Q点向下振动，再经过$\frac{3}{4}$T第一次形成波峰，将两个时间相加即为所求．