在某介质中形成一列简谐横波,该横波上有相距4m的A、B两点,下图所示为A、B两质点的振动图象,若这列波的波长大于2m,求:这列波的波速.

在某介质中形成一列简谐横波,该横波上有相距4m的A、B两点,下图所示为A、B两质点的振动图象,若这列波的波长大于2m,求:这列波的波速.

题型:不详难度:来源:
在某介质中形成一列简谐横波,该横波上有相距4m的A、B两点,下图所示为A、B两质点的振动图象,若这列波的波长大于2m,求:这列波的波速.

魔方格
答案
由振动图象得:质点振动周期T=0.4s
(1)若波由A传到B,则B点比A点晚振动的时间△t=nT+
3
4
T
(n=1,2,3,…)
所以A、B间的距离为△s=kλ+
3
4
λ
(k=0、1、2、3、…)
则波长为λ=
4△s
4k+3
=
16
4k+3

因为λ>2m,所以k=0,1
当n=0时,λ1=
16
3
m
v1=
λ
T
=
16
3×0.4
=
40
3
m/s

当n=1时,λ2=
16
7
m
v2=
λ2
T
=
16
7×0.4
=
40
7
m/s

(2)若波由B传到A,则A点比B点晚振动的时间△t=nT+
1
4
T
(n=1,2,3,…)
所以A、B间的距离为△s=kλ+
1
4
λ
(k=0、1、2、3、…)
则波长为λ=
4△s
4k+1
=
16
4k+1

因为λ>2m,所以k=0,1
当n=0时,λ1=16m,v1=
λ
T
=
16
0.4
=40m/s

当n=1时,λ2=
16
5
m
v2=
λ2
T
=
16
5×0.4
=8m/s

答:若波由A传到B,波速为
40
3
m/s
40
7
m/s
.若波由B传到A,波速为40m/s或8m/s.
举一反三
一列振幅为5cm的简谐横波沿图中x轴传播,质点P、Q的平衡位置是x轴上相距0.6m的两点.t=0时刻P质点正通过平衡位置向上运动,Q质点刚好达到最大正位移处,若波的传播速度为120m/s,且波长λ大于0.5m,则(  )
A.此波的波长可能是2.4m
B.此波的频率一定为150Hz
C.Q点右侧距Q点水平距离小于
1
4
λ
的R点,此后第一次到达最低点经过的路程一定小于15cm
D.经过时间△t=0.015s,P点可能到达最大正位移处
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
A、B两列简谐横波均沿x轴正向传播,某时刻他们的波形分别如图甲、丙所示,经过时间t(t小于A波的周期),他们的波形分别变为图乙、丁所示,则A、B两列波的波速vA、vB之比可能是(  )

魔方格
A.2:1B.1:2C.1:3D.3:1
题型:雅安三模难度:| 查看答案
一列横波的传播方向上有两点P和Q,两点间距离30m,它们的振动图象如图(  )
A.若P点距波源近,则波速可能为V=60m/s
B.若P点距波源近,则波速可能为V=100m/s
C.若Q点距波源近,则波速可能为V=300m/s
D.若Q点距波源近,则波速可能为V=30m/s
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
一列简谐横波沿某一直线传播,A、B是该直线上相距1.2m的两点,从波到达其中一点开始计时,4s内A完成8次全振动,B完成10次全振动,则该波的传播方向及波速分别为(  )
A.方向由A向B,v=0.3m/sB.方向由B向A,v=0.3m/s
C.方向由B向A,v=1.5m/sD.方向由A向B,v=1.5m/s
题型:不详难度:| 查看答案
一列简谐横波某时刻的波形如图甲所示,从该时刻开始计时,图中质点A的振动图象如图乙所示.则(  )
A.这列波的波速是25m/s
B.这列波沿x轴正方向传播
C.质点A在任意的1s内所通过的路程都是0.4m
D.若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象,则另一列波的频率为1.25Hz
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
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