如图所示,沿弹性绳建立x轴,A、B、C为绳上的质点。一简谐横波正在沿着x轴的正方向传播,振源的周期为0.4s,波的振幅为0.5m,在t0时刻的波形如图所示,则在

如图所示,沿弹性绳建立x轴,A、B、C为绳上的质点。一简谐横波正在沿着x轴的正方向传播,振源的周期为0.4s,波的振幅为0.5m,在t0时刻的波形如图所示,则在

题型:不详难度:来源:
如图所示,沿弹性绳建立x轴,ABC为绳上的质点。一简谐横波正在沿着x轴的正方向传播,振源的周期为0.4s,波的振幅为0.5m,在t0时刻的波形如图所示,则在t0+0.6s时 ,下列说法正确的是(  )
A.质点A正处于波谷
B.质点A正经过平衡位置向上运动
C.质点B正处于波峰
D.质点C正通过平衡位置向上运动

答案
B
解析
在应用波动演示仪的演示实验中,明显观察到,开始所有质点在同一直线(平衡位置),当第一个质点(红色) 振动一个周期T时,沿波的传播方向止,恰好传播到第十三个质点(红色),此恰为一个波长λ, 因此可以推论为:若某一质点振动了T,则从此质点开始波前进了λ的距离。其实此结论若用公式推导则更易于理解和掌握。我们都知道vλT,若波源作简谐振动的时间ΔtT,则传播距离为ΔsvΔt=(λT)×Tλ。本质一点儿说, 这便是振动和波的关系,它揭示了质点振动的“时间”与波传播的“空间”的对应关系。
有一类关于波动图像习题,要求学生能正确应用正(余)弦函数方面的知识熟练画出经过Δt时间后的波形图。据上述的推论可知波前进了Δs,然后把整个波形平移Δs即得到结果,此之谓平移法。如下图中实线为t1时刻波形,求画t2时刻的波形。由于Δt==t2-t1,因此把实线波形右移Δst2时刻波形。(图中虚线)

据上述说法,不难得出Δt=0.6s=1.5T,则应该把题中的波形向x正方向平移Δs=1.5λ,得下图,则易知ABCt0+0.6s时刻的位置,从而知A在平衡位置正向上运动,B在波谷瞬间静止,C在平衡位置正向下运动。因此B答案是正确的。

举一反三
一弹簧振子做简谐运动,振动图象如图6—3所示。振子依次振动到图中a、b、c、d、e、f、g、h各点对应的时刻时,(1)在哪些时刻,弹簧振子具有:沿x轴正方向的最大加速度;沿x轴正方向的最大速度。(2)弹簧振子由c 点对应x轴的位置运动到e点对应x轴的位置,和由e点对应x轴的位置运动到g点对应x轴的位置所用时间均为0.4s。弹簧振子振动的周期是多少?(3)弹簧振子由e点对应时刻振动到g点对应时刻,它在x轴上通过的路程是6cm,求弹簧振子振动的振幅。
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一列横波沿x轴正方向传播,在ts与(t+0.8)s两时刻,在x轴上-3m~3m区间内的两波形图正好重合,如图所示.则下列说法中正确的是
A.质点振动周期一定为0.8s
B.该波的波速可能为10m/s
C.从t时刻开始计时,x=1m处的质点比x=-1m处的质点先到达波峰位置
D.在(t+0.4)s时刻,x=-2m处的质点位移可能为零

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如图8-14所示,一列沿x正方向传播的简谐横波,波速大小为 0.6 m/s ,P点的横坐标为96 cm,从图中状态开始计时,求:
(1)经过多长时间,P质点开始振动,振动时方向如何?
(2)经过多少时间,P质点第一次到达波峰?
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一简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0时刻的波形如图所示.已知介质中质点P的振动周期为2s,此时P质点所在位置的纵坐标为2cm,横坐标为0.5 m.试求从图示时刻
开始在哪些时刻质点P会出现在波峰?
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如图为一简谐波在两个不同时刻的波动图象,虚线为实线所示波形在Δt=5s后的波形图象。求:
(1)若质点的振动周期T和Δt的关系为T<Δt<3T,则在Δt内波向前传播的距离Δs等于多少?
(2)若波速v=18m/s,则波向哪个方向传播,为什么?
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