Question

2．如圖所示，一列向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波，速度大小為0.6m/s，P質(zhì)點(diǎn)橫坐標(biāo)x=0.96m，從圖中狀態(tài)開(kāi)始計(jì)時(shí)，求：
（1）經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間，P質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波谷？
（2）經(jīng)過(guò)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(kāi)始振動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)方向如何？
（4）畫(huà)出質(zhì)點(diǎn)p的振動(dòng)圖象．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)圖示時(shí)刻離P點(diǎn)最近的波谷傳到P點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P第一次到達(dá)波谷，根據(jù)傳播距離和波速求出時(shí)間．
（2）當(dāng)圖示時(shí)刻離P點(diǎn)的第二個(gè)波峰到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P第二次到達(dá)波峰，根據(jù)傳播距離和波速求出時(shí)間．
（3）簡(jiǎn)諧橫波向右傳播，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的起振方向都圖示時(shí)刻波最前頭的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向相同．由波傳播方向來(lái)判斷．
（4）讀出波長(zhǎng)，求出周期，結(jié)合P點(diǎn)的起振方向畫(huà)出其振動(dòng)圖象．

解答 解：（1）當(dāng)圖中x=0.18m處的波谷傳到P點(diǎn)時(shí)P點(diǎn)第一次到達(dá)波谷，傳播距離為：
x₁=0.96m-0.18m=0.78m
所以P質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波谷所經(jīng)歷的時(shí)間為：t₁=$\frac{{x}_{1}}{v}$=$\frac{0.78}{0.6}$s=1.3s
（2）當(dāng)?shù)诙�個(gè)波峰傳到P點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P第二次到達(dá)波峰，圖示時(shí)刻第二個(gè)波峰到P點(diǎn)的距離為：
x₂=0.96m+0.18m=1.14m
所需時(shí)間為：t₂=$\frac{{x}_{2}}{v}$=$\frac{1.14}{0.6}$s=1.9s
（3）簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，圖示時(shí)刻x=0.24m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向向下，則質(zhì)點(diǎn)P開(kāi)始振動(dòng)時(shí)振動(dòng)的方向也向下．
（4）波長(zhǎng)λ=0.24m，所以周期為：T=$\frac{λ}{v}$=$\frac{0.24}{0.6}$s=0.4s．質(zhì)點(diǎn)p的振動(dòng)圖象如圖．
答：（1）經(jīng)過(guò)1.3s時(shí)間，P質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波谷．
（2）經(jīng)過(guò)1.9s時(shí)間，P質(zhì)點(diǎn)第二次到達(dá)波峰．
（3）P質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)方向向下．
（4）畫(huà)出質(zhì)點(diǎn)p的振動(dòng)圖象如圖．

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，運(yùn)用波形平移法求時(shí)間．