Question

18．一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播，t=0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示，t=0.1s時(shí)刻的波形如圖中的虛線所示．已知P是傳播介質(zhì)中坐標(biāo)為2.5m處的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)．
①試判斷在t=0.1時(shí)刻與P相距5m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向；
②求該波傳播的速度．

Answer 1

分析 ①已知波的傳播方向，根據(jù)平移法可知經(jīng)0.1s時(shí)P點(diǎn)的振動(dòng)方法，再根據(jù)圖象可知與P相距5m的點(diǎn)的振動(dòng)方向；
②根據(jù)波的周期性可知0.1s對(duì)應(yīng)的周期，再根據(jù)波速度公式可求得波速度的通式．

解答 解：①因?yàn)樵摬ㄊ茄豿軸負(fù)方向傳播，則由帶動(dòng)法可知P點(diǎn)在t=0.1時(shí)刻向下振動(dòng)；由圖可知，波的波長(zhǎng)為1m，與P相距5m的點(diǎn)可視為與P點(diǎn)相距1m的距離；由圖可知，與P相距5cm處的質(zhì)點(diǎn)若在P點(diǎn)左側(cè)，則它正在向上振動(dòng)，若在P點(diǎn)右側(cè)，則它在向下振動(dòng)
②因?yàn)椴ㄏ蜇?fù)方向傳播，從實(shí)線到虛線經(jīng)歷了0.1s，故$nT+\frac{3}{4}T=0.1$（n=1、2、3、4…．），
從圖中可得λ=4m，故根據(jù)公式$λ=\frac{v}{T}$可得，v=10（4n+3）m/s（n=0.1.2.3…）
答：①與P相距5cm處的質(zhì)點(diǎn)若在P點(diǎn)左側(cè)，則它正在向上振動(dòng)，若在P點(diǎn)右側(cè)，則它在向下振動(dòng)
②該波傳播的速度為10（4n+3）m/s（n=0.1.2.3…）

點(diǎn)評(píng) 本題考查波的多解性，要注意明確產(chǎn)生多解的可能性有：方向的多解、時(shí)間上的多解性和空間上的多解性等幾種，要注意全面考慮．