如图所示为一列简谐波在t1=0时(图中实线)和t2=0.5s(图中虚线)的波形图线的一部分.试求:此波的波速及频率?

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题型:不详难度:来源:
如图所示为一列简谐波在t1=0时(图中实线)和t2=0.5s(图中虚线)的波形图线的一部分.试求:此波的波速及频率?
答案
由图读出波长为:λ=4m
(1)若波沿x轴正方向传播,根据波的周期性和波形的平移法可知,波传播的距离为:
△x1=(k+
1
4
)λ,(k=0,1,2,…)
则波速为:v1=
x1
△t
=
(k+
1
4
△t
=
(k+
1
4
)×4
0.5
m/s=(8k+2)m/s,(k=0,1,2,…)
频率为:f1=
v1
λ
=
8k+2
4
Hz=(2k+
1
2
)Hz,(k=0,1,2,…)
(2)同理,若波向x轴负方向传播,波传播的距离为:
△x2=(k+
3
4
)λ,(k=0,1,2,…)
则v2=(8k+6)m/s,(k=0,1,2,…),
f2=(2k+
3
2
)Hz,(k=0,1,2,…)
答:若波沿x轴正方向传播,此波的波速为(8k+2)m/s,(k=0,1,2,…),频率为(2k+
1
2
)Hz,(k=0,1,2,…)
若波向x轴负方向传播,此波的波速为(8k+6)m/s,(k=0,1,2,…),频率为(2k+
3
2
)Hz,(k=0,1,2,…)
举一反三
据某校地震测报组消息:1999年9月21日凌晨,台湾南投地区发生了7.6级大地震,它是由台湾中部大茅-双冬及车笼铺两块断层受到挤压,造成剧烈上升及平行移位而形成.已知地震波分三种:横波(S波),波速VS=4.5km/s;纵波(P波),波速VP=9.9km/s;面波(L波),VL<VS.面波在浅源地震中破坏力最大.
(1)位于震源上方的南投地区某中学地震测报组有单摆A与竖直弹簧振子B(如图甲所示),地震发生时最先明显振动的是______(选填“A”、“B”).
(2)台中市地震观测台记录到的地震曲线如图乙所示,由图可知三种波形各对应的地震波类型:a为______波,b为______波,C为______波(选填“S”、“P”、“L”).
(3)若在地震曲线图上测得P波与S波的时间差为7.6s,则地震台距震源约为______km.
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一质点以坐标原点为中心位置在y轴上做简谐运动,其振动图象如图所示,振动在介质中产生的简谐横波沿x轴正方向传播,波速为1m/s,从t=0时刻开始经过0.2s后此质点立即停止运动,则再经过0.3s时的波形图是下图中的(  )
A.B.C.D.

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一简谐波在x轴上传播.在某时刻的波形如图所示,已知此时质点F的运动方向向下,则(  )
A.此波沿x轴负方向传播
B.质点B将比质点C先回到平衡位置
C.质点E的振幅为零
D.质点D此时向下运动

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如图甲为一列沿x轴传播的简谐波在t=0.1s时刻的波形图.图乙表示该波传播的介质中x=2m处的质点a从t=0时起的振动图象.则以下说法正确的是(  )
A.波沿x轴正方向传播
B.t=0.25s时,质点a的位移沿y轴负方向
C.t=0.25s时,x=4m处的质点b的加速度沿y轴负方向
D.从t=0.1s到t=0.25s期间,质点a通过的路程是0.6m

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一列简谐横波向右传播,在其传播路径上每隔L=0.1m选取一个质点,如图甲所示,t=0时刻波恰传到质点1,并立即开始向上振动,经过时间△t=0.3s,所选取的1-9号质点间第一次出现如图乙所示的波形,则下列判断正确的是:______
A.t=0.3s时刻,质点1向上运动
B.t=0.3s时刻,质点8向下运动
C.t=0至t=0.3s内,质点5运动的时间只有0.2s
D.该波的周期为0.2s,波速为4m/s
E.该波的周期为0.3s,波速为2.67m/s.
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