Question

16．一列简谐横波t=0时刻的波形图如图所示，已知P、Q两质点处于平衡位置且质点Q此时的振动方向沿Y轴正方向．从t=0时刻起经过△t=0.7s，P点刚好第二次到达波谷，求：
①波的传播方向和传播速度的大小；
②质点P在△t=0.7s内通过的路程．

Answer 1

分析 简谐波的波形匀速平移的同时，各个质点在平衡位置说简谐运动；采用波形微平移的方法判断质点的振动方向与波形的平移方向的关系．波速为v=$\frac{λ}{T}$．

解答 解：（1）Q点向上运动，采用波形微平移法，波向右传播；
质点Q正向y轴正方向运动，经0.7第二次到达波谷位置，故t=0.7s=（1+$\frac{3}{4}$）T
解得T=0.4s
波长λ=04m
故波速为v=$\frac{λ}{T}$=$\frac{0.4}{0.4}$=1m/s
（2）质点P在△t=0.7s内通过的路程s=（1+$\frac{3}{4}$）×4A=$\frac{7}{4}×4×5$cm=35cm
答：波的传播方向向右，传播速度的大小为1m/s．
②质点P在△t=0.7s内通过的路程为35cm．

点评 本题关键是明确机械波的波形平移方向与质点振动方向的关系，可以采用微平移法、上下坡法、成因法判断，波速为v=$\frac{λ}{T}$，属于基础题目．