Question

2．如圖所示，一列向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速大小為0.4m/s，P質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)x=1.94m．從圖中狀態(tài)開始計(jì)時(shí)，求：
（1）經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間，P質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波谷？
（2）經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間，P質(zhì)點(diǎn)第二次到達(dá)波峰？
（3）P質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)方向如何？

Answer 1

分析 （1）由波形圖可得出傳播的位移，由波速公式可求得時(shí)間；
（2）根據(jù)質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)情況可明確P質(zhì)點(diǎn)第二次到達(dá)波峰的時(shí)間；
（3）根據(jù)波的周期性可明確質(zhì)點(diǎn)P點(diǎn)的振動(dòng)方向．

解答 解：（1）P質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波谷的時(shí)間，就是初始時(shí)刻x坐標(biāo)為0.18 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)傳到P點(diǎn)所需要的時(shí)間，
則t₁=$\frac{△{x}_{1}}{v}$，又△x₁=（1.94-0.18）m=1.76 m，
所以t₁=$\frac{1.76}{0.4}=4.4$s；
（2）P質(zhì)點(diǎn)第二次到達(dá)波峰的時(shí)間等于初始時(shí)刻x坐標(biāo)為0.06 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)傳到P質(zhì)點(diǎn)所需要的時(shí)間與一個(gè)周期的和
t₂=$\frac{△{x}_{2}}{v}$+T=$\frac{△{x}_{2}+λ}{\;}$
t₂=$\frac{1.88+0.24}{0.4}=5.3s$
（3）P質(zhì)點(diǎn)剛開始的振動(dòng)方向就是初始時(shí)刻x坐標(biāo)為0.24 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向．故P質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng)的方向也沿y軸負(fù)方向
答：（1）經(jīng)過4.4s，P質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波谷；
（2）經(jīng)過5.3s，P質(zhì)點(diǎn)第二次到達(dá)波峰；
（3）P質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向

點(diǎn)評(píng) 本題考查質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)與波動(dòng)之間的關(guān)系．要抓住介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)起振方向相同，也與波源的起振方向相同