Question

3．一列橫波沿直線傳播，t=0時(shí)刻的波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)A距坐標(biāo)原點(diǎn)0.4m，此時(shí)，A點(diǎn)向y軸正方向移動(dòng)，經(jīng)過0.2s，第一次到達(dá)最大位移．問：
（1）波的傳播方向；
（2）波長(zhǎng)和頻率是多大？
（3）波速是多少？
（4）在原圖中用虛線畫出t=1s時(shí)的波形圖．

Answer 1

分析 （1）已知此時(shí)A點(diǎn)向y軸正方向移動(dòng)，由平移法可以判斷波的傳播方向．
（2）、（3）根據(jù)圖示波形圖、A與坐標(biāo)原點(diǎn)間的距離可以求出波長(zhǎng)；根據(jù)質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)可以求出波的周期，根據(jù)周期與頻率的關(guān)系可以求出波的頻率；已知波長(zhǎng)與周期，由波速公式可以求出波速；
（3）由描點(diǎn)法或波形平移法畫出t=1s時(shí)的波形圖．

解答 解：（1）圖示時(shí)刻A點(diǎn)向y軸正方向移動(dòng)，由平移法可知，波向左傳播；
（2）由圖示波形圖可知：波長(zhǎng)λ=4•OA=4×0.4m=1.6m，質(zhì)點(diǎn)A由平衡位置向正的最大位移處運(yùn)動(dòng)，第一次到達(dá)最大位移處所需要的時(shí)間 t=$\frac{T}{4}$=0.2s，則波的周期T=0.8s，頻率f=$\frac{1}{T}$=1.25Hz；
（3）波速v=$\frac{λ}{T}$=$\frac{1.6}{0.8}$=2m/s；
（4）因t=1s=1$\frac{1}{4}$ T，由波形平移法畫出t=1s時(shí)的波形圖如圖．
答：（1）波的傳播方向向左；
（2）波長(zhǎng)是1.6m，頻率是1.25Hz
（3）波速是2m/s．
（4）畫出t=1s時(shí)的波形圖如圖．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求波長(zhǎng)、頻率、波速、波的傳播方向等問題，由波形圖及質(zhì)點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)間的距離可以求出波長(zhǎng)，根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況可以求出波的周期，由波速、波長(zhǎng)與周期間的關(guān)系可以求出波速．