解题思路:由于波的传播方向未知,要考虑波向右和向左传播两种情况.当波向右传播时,在(t2-t1)时间内传播的最小距离为△x1=3m,对应的时间为
3
8
T
,根据波的周期性,得到时间与周期的关系式,结合且2T<t2-t1<3T,求出周期的值,读出波长,即可求出波速.
同理,当波向左传播时,在(t2-t1)时间内传播的最小距离为△x2=5m,对应的时间为
5
8
T
,根据波的周期性,得到时间与周期的关系式,结合且2T<t2-t1<3T,求出周期的值,读出波长,即可求出波速.
由图知:波长λ=8m
若波向右传播时,在(t2-t1)时间内传播的最小距离为△x1=3m,对应的时间为[3/8T,根据波的周期性得
t2-t1=nT+
3
8T,(n=0,1,2,…)
由题意,2T<t2-t1<3T,则知n=2
代入解得,T=
0.5
2+
3
8s=0.21s
故波速为v=
λ
T]=[8/0.21m/s=38m/s
若波向左传播时,在(t2-t1)时间内传播的最小距离为△x2=5m,对应的时间为
5
8T,根据波的周期性得
t2-t1=nT+
5
8T,(n=0,1,2,…)
由题意,2T<t2-t1<3T,则知n=2
代入解得,T=0.19s
故波速为v=
λ
T]=
8
0.19m/s=42m/s
答:若波向右传播时,质点振动周期为0.21s,波速为38m/s;若波向左传播时,周期为0.19s,波速为42m/s.
点评:
本题考点: 波长、频率和波速的关系;横波的图象.
考点点评: 本题考查识别、理解波动图象的能力以及运用数学通项求解特殊值的能力.对于两个时刻的波形,传播方向不明时,要考虑波的双向性.