Question

14．圖示為一列簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖，質(zhì)點(diǎn)a、b、c、d、e、f、g、h、i所處的位置如圖所示，試根據(jù)波形圖回答下列問題：
（1）該時(shí)刻加速度最大的質(zhì)點(diǎn)有哪幾個(gè)？
（2）該時(shí)刻速度最大的質(zhì)點(diǎn)有哪幾個(gè)？
（3）該時(shí)刻與質(zhì)點(diǎn)b振動(dòng)方向相同的質(zhì)點(diǎn)有哪些？與質(zhì)點(diǎn)b振動(dòng)方向相反的質(zhì)點(diǎn)有哪些？

Answer 1

分析 根據(jù)波是波形圖判斷出波的傳播方向上各點(diǎn)離開平衡位置的位移的大小與方向，結(jié)合位置判斷出速度：F=-$\frac{kx}{m}$判定回復(fù)力的方向與大小，結(jié)合F=ma得出加速度；根據(jù)波的傳播方向判斷出質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)方向．

解答 解：（1）由波的波形圖可知，c與g點(diǎn)的位移最大，根據(jù)F=-$\frac{kx}{m}$和 F=ma可知，c與g點(diǎn)的加速度的大小最大；
（2）在該時(shí)刻a、e、i三點(diǎn)的位移是0，處于平衡位置，速度最大．
（3）若該波向右傳播，則b向下運(yùn)動(dòng)，同理可知，向下運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)還有：a、h、和i；向上運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)有d、e、f．所以與質(zhì)點(diǎn)b振動(dòng)方向相同的質(zhì)點(diǎn)有a、h、和i；與質(zhì)點(diǎn)b振動(dòng)方向相反的質(zhì)點(diǎn)有d、e、f．
答：（1）該時(shí)刻加速度最大的質(zhì)點(diǎn)有c和g；
（2）該時(shí)刻速度最大的質(zhì)點(diǎn)有a、e、i三點(diǎn)；
（3）該時(shí)刻與質(zhì)點(diǎn)b振動(dòng)方向相同的質(zhì)點(diǎn)有a、h、和i；與質(zhì)點(diǎn)b振動(dòng)方向相反的質(zhì)點(diǎn)有d、e、f．

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)波動(dòng)圖象，由波的傳播方向分析質(zhì)點(diǎn)的速度、加速度、回復(fù)力等物理量的變化時(shí)，可抓住這些量與位移的關(guān)系進(jìn)行分析．