如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,已知波的传播速度v=2m/s.试回答下列问题:

1个回答

  • 解题思路:(1)根据上下坡法知,x=1.0m处的质点初始时刻向上振动,通过图象得出波长、振幅,根据波速和波长求出周期,从而得出圆频率,写出振动的函数表达式.

    (2)抓住质点在一个周期内的路程等于4倍的振幅求出质点在0~4.5s内通过的路程.通过波的周期性,求出t=4.5s时的位移.

    ①波长λ=2.0m,周期T=

    λ

    v=1.0s,振幅A=5cm.

    则ω=

    T=2πrad/s.

    则x=1.0m处质点振动的函数表达式为y=5sin2πt(cm).

    ②n=

    t

    T=4.5,

    则4.5s内路程s=4nA=90cm.

    x=2.5m处质点在t=0时位移y=5cm.

    则经过4个周期后与初始时刻相同,经过4.5个周期后该质点位移y=-5cm,即t=4.5s时刻该质点的位移y=-5cm.

    答:①x=1.0m处质点振动的函数表达式y=5sin2πt(cm).

    ②x=2.5m处质点在0~4.5s内通过的路程为90cm,t=4.5s时的位移为-5cm.

    点评:

    本题考点: 波长、频率和波速的关系.

    考点点评: 解决本题的关键知道波速、波长、周期以及圆频率的关系,知道波的周期性,以及知道质点在一个周期内的路程等于4倍的振幅.