一列正弦横波在x轴上传播,a、b是x轴上相距sab=6 m的两质点,t=0时,b点正好振动到最高点,而a点恰好经过平衡位置向上运动,已知这列波的频率为25 Hz
题型:同步题难度:来源:
一列正弦横波在x轴上传播,a、b是x轴上相距sab=6 m的两质点,t=0时,b点正好振动到最高点,而a点恰好经过平衡位置向上运动,已知这列波的频率为25 Hz。 (1)设a、b在x轴上的距离小于一个波长,试求出该波的波速; (2)设a、b在x轴上的距离大于一个波长,试求出该波的波速,若波速为40 m/s时,求波的传播方向。 |
答案
解:(1)因a、b在x轴上的距离小于一个波长,若波的传播方向从a到b,则a和b两质点应位于如图所示的a1和b1两位置,即,此时的波速v1=λ1f=200 m/s
若波的传播方向从b到a,则a和b两质点应分别位于图中a2和b2两位置。,此时的波速v2=λ2f=600 m/s (2)因a、b在x轴上的距离大于一个波长,若波向右传播,a质点若位于图中a1的位置,则b质点可位于b2,b3,… 此时,向右传播的波速 若波向左传播,a质点其位于图中的a2的位置,则b质点可位于b2,b3,…此时,向左传播的波速 依题意若波速为40 m/s时,设该波向左传播,应有:,无整数解,故不可能向左 设波向右传播,有:40,n=3,故可以判定当波速为40 m/s时,波传播的方向是由左向右,即由a到b |
举一反三
一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示,t=0.02 s时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期T大于0.02 s,则该波的传播速度可能是 |
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A.2 m/s B.3 m/s C.4 m/s D.5 m/s |
一列简谐横波沿x轴正方向传播,振幅为A。t=0时,平衡位置在x=0处的质点位于y=0处,且向y轴负方向运动;此时,平衡位置x=0.15 m处的质点位于y=A处,该波的波长可能等于 |
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A.0.60 m B.0.20 m C.0.12 m D.0.086 m |
有一列沿水平方向传播的简谐横波,频率为10 Hz,沿竖直方向振动,当绳上的质点P到达其平衡位置且向下运动时,在其右方相距0.6 m处的质点Q刚好到达最高点,求波的传播方向和波速。 |
一列简谐横波沿水平直线向右传播,M、N为介质中相距为Δs的两质点,M在左,Ⅳ在右。t时刻,M、N两质点正好振动经过平衡位置,而且M、N之间只有一个波峰,经过Δt时间Ⅳ质点恰好在波峰位置。求这列波的波速。 |
有两列简谐横波a、b在同一媒质中沿x轴正方向传播,波速均为v=25m/s。在t=0时两列波的波峰正好在x=2.5m处重合,如图所示。由于上式中m、n在整数范围内无解,所以不存在波谷与波谷重合处。 (1)求两列波的周期Ta和Tb; (2)求t=0时两列波的波峰重合处的所有位置; (3)辨析题:分析并判断在t=0时是否存在两列波的波谷重合处。 某同学分析如下:既然两列波的波峰与波峰存在重合处,那么波谷与波谷重合处也一定存在。只要找到这两列波半波长的最小公倍数,……,即可得到波谷与波谷重合处的所有位置。 你认为该同学的分析正确吗?若正确,求出这些点的位置;若不正确,指出错误处并通过计算说明理由。 |
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