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11.兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播,波速均為v=1m/s,波源的振幅均為A=2cm,如圖所示為t=0時(shí)刻兩列波的圖象,此刻平衡位置在x=0.2m和x=0.8m的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)恰好開始振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置位于x=0.5m處,求:
(�。﹥闪胁ㄏ嘤龅臅r(shí)刻t為多少?
(ⅱ)當(dāng)t=0.6s時(shí),質(zhì)點(diǎn)M的位移.

分析 (i)兩列簡(jiǎn)諧波的傳播速度相等,在介質(zhì)中都勻速傳播,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解時(shí)間.
(ii)M位于PQ的中點(diǎn),兩列波相遇時(shí)M點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng),結(jié)合M點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)間,從而求得M點(diǎn)的位移.

解答 解:(i)兩列簡(jiǎn)諧波的波前相距 s=0.6m,
由s=2vt得:t=s2v=0.62×1s=0.3s
即兩列波相遇的時(shí)刻 t=0.3s
(ii)由于兩列波波速、波長(zhǎng)均相等,所以周期也相等,
周期為 T=λv=0.41=0.4s,M點(diǎn)起振方向向下.                                     
當(dāng)t=0.6s時(shí),質(zhì)點(diǎn)M已經(jīng)振動(dòng)了0.3s=34T
所以當(dāng)t=0.6s時(shí),質(zhì)點(diǎn)M到達(dá)波峰,其位移為 y=4cm                                      
答:(�。﹥闪胁ㄏ嘤龅臅r(shí)刻t為0.3s.
(ⅱ)當(dāng)t=0.6s時(shí),質(zhì)點(diǎn)M的位移是4cm.

點(diǎn)評(píng) 本題要理解波的疊加原理,知道當(dāng)該波的波峰與波峰相遇時(shí),此處相對(duì)平衡位置的位移為振幅的二倍;當(dāng)波峰與波谷相遇時(shí)此處的位移為零,注意第二問是求得M點(diǎn)的位移,不是M點(diǎn)的路程.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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