一列簡諧橫波在 x 軸上傳播,在 t1=0 和 t2=0.05s 時,其波形圖分別用如圖所示的實線和虛線表示,求:
(1)這列波可能具有的波速
(2)當波速為 280m/s時,波的傳播方向如何?此時圖中質(zhì)點 P 從圖中位置運動至波谷所需的最短時間是多少.
分析:(1)由y的最大值讀出振幅,由相鄰兩個波峰或波谷間的距離讀出波長.根據(jù)波形的平移法,結(jié)合波的周期性,得出波傳播的距離與波長的關(guān)系,求出波長的通項,再求解波速通項.
(2)當波速為280m/s時,求出△t=0.05s時間內(nèi)波的傳播距離,根據(jù)波形的平移法確定波傳播方向,并根據(jù)周期來求出最短時間.
解答:解:(1)由對波形圖分析可知,該波波長 λ=8 m.若波沿 x 軸正向傳播,則有:
△x1=nλ+
λ
4
=(8n+2)=v1△t     (n=0、1、2、3 …)  
∴v1=(8n+2)
1
△t
=(8n+2)×
1
0.05
=(40+160 n) m/s     
若波沿 x 軸負向傳播,則有:
△x2=nλ+
4
=(8n+6)=v2△t   (n=0、1、2、3 …)  
∴v2=(8n+6)
1
△t
=(8n+6)×
1
0.05
=(120+160 n) m/s    
于是得到波速 v 的通式為:v=(40+80 k) m/s                 
當 k=0、2、4 …時,波沿x軸正向傳播.
當 k=1、3、5 …時,波沿x軸負向傳播.                   
(2)當波速為 280 m/s時,則有:280=40+80 k.
解得:k=3  故波沿-x 方向傳播.                            
∵v=
λ
T

∴T=
v
 
=
8
280
s=
1
35
s                       
P 質(zhì)點第一次達到波谷的所歷時間
 t=
3
4
T=
3
4
×
1
35
=
3
140
=2.1×10-2 s                     
答:(1)這列波可能具有的波速v=(40+80 k) m/s                 
當 k=0、2、4 …時,波沿x軸正向傳播.
當 k=1、3、5 …時,波沿x軸負向傳播. 
(2)當波速為 280m/s時,波沿-x 方向傳播. 此時圖中質(zhì)點 P 從圖中位置運動至波谷所需的最短時間是2.1×10-2 s.
點評:本題關(guān)鍵要抓住波的周期性和雙向性,根據(jù)波形的平移法確定波傳播距離與波長的關(guān)系.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

一列簡諧橫波在x軸上傳播,在t1=0和t2=0.05s時刻,其波形圖分別用如圖的實線和虛線表示,求:
(1)該波的振幅和波長?
(2)這列波可能的波速;
(3)若波速為280m/s,那么波的傳播方向向左還是向右.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如下圖所示,一列簡諧橫波在x軸上傳播,圖甲和圖乙分別為x軸上a、b兩質(zhì)點的振動圖象,且xab=6m.下列判斷正確的是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

一列簡諧橫波在x軸上傳播,某時刻的波形圖如圖所示,a、b、c為簡諧波中的三個質(zhì)點,a正向下運動.下列判斷正確的是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)一列簡諧橫波在x軸上傳播,在t1=0和t2=0.1s時刻,其波形圖分別如圖中的實線和虛線所示,求:
(1)該波的振幅和波長?
(2)若這列波向右傳播,波速是多少?
(3)當波速為140m/s時,波的傳播方向?

查看答案和解析>>

同步練習冊答案