Question

兩列簡諧橫波的振幅都是20cm，傳播速度大小相同．實線波的頻率為2Hz，沿x軸正方向傳播；虛線波沿x軸負(fù)方向傳播．某時刻兩列波在如圖所示區(qū)域相遇．則該時刻在x=0～12m范圍內(nèi)，速度最大的是平衡位置為x=

6

m的質(zhì)點；從圖示時刻起再經(jīng)過1.5s，平衡位置為x=6m處的質(zhì)點的位移y=

0

m．

Answer 1

分析：兩列簡諧橫波波速相同，波長不同，則周期不同，不能產(chǎn)生干涉．根據(jù)疊加原理分析質(zhì)點的速度和位移．由波長關(guān)系求出虛線波的周期，根據(jù)時間與周期的關(guān)系，分析從圖示時刻起再經(jīng)過1.5s，平衡位置為x=6m處的質(zhì)點的位置，確定其位移．

解答：解：質(zhì)點經(jīng)過平衡位置時速度，圖示時刻x=6m處的質(zhì)點位于平衡位置，而且兩列波單獨(dú)傳播時都使得x=6m處的質(zhì)點速度向上，疊加后該質(zhì)點的速度最大．
實線波的頻率為2Hz，周期為0.5s；由波速公式v=

λ

T

分析得到，虛線波的周期為0.75s，從圖示時刻起再經(jīng)過1.5s，實線波單獨(dú)傳播時x=6m處的質(zhì)點位于平衡位置，虛線波單獨(dú)傳播時x=6m處的質(zhì)點也位于平衡位置，故此時質(zhì)點P的位移y=0．
故答案為：6，0

點評：本題考查對波的疊加原理的理解和應(yīng)用能力，可運(yùn)用波形平移法分析一列波單獨(dú)傳播時質(zhì)點的狀態(tài)．