Question

5．如圖所示，一根彈性輕繩右端固定，A、B、C、D…為繩上相鄰間隔均為20cm的點(diǎn)．現(xiàn)用手拉著繩子的端點(diǎn)A使其上下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．繩上形成了一列向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波．若A點(diǎn)從平衡位置開(kāi)始振動(dòng)（此時(shí)記為t=0），振幅為2cm，在t=0.10s時(shí)A點(diǎn)第一次達(dá)到最大位移，此時(shí)C點(diǎn)恰好開(kāi)始向下振動(dòng)．
（1）在圖中畫(huà)出t=0.50s時(shí)的波形；
（2）求G質(zhì)點(diǎn)第一次振動(dòng)到上方最大位移處的時(shí)刻．
 

Answer 1

分析 根據(jù)波速公式可求得波速，根據(jù)振動(dòng)情況可明確周期，則可得出對(duì)就的波形圖；
先求出波傳到G所需要時(shí)間，再根據(jù)振動(dòng)情況可明確從開(kāi)始振動(dòng)到第一次到達(dá)正向最大位移的時(shí)間，則可求得總時(shí)間．

解答 解：（1）波速v=$\frac{x}{t}$=$\frac{0.4}{0.1}$=4m/s；周期T=4t=0.4s；
則可知波形如圖所示：
（2）波由波源傳到G需時(shí)間；
t′=$\frac{{x}_{AG}}{v}$=$\frac{1.2}{4}$=0.3s；
波剛傳到G時(shí)，G向下起振，設(shè)到上方最大位移需t2時(shí)間，
則t2=$\frac{3}{4}$T=$\frac{3}{4}$×0.4=0.3s；
所以總時(shí)間t′=t1+t2=0.3+0.3=0.6s；
答：（1）t=0.50s時(shí)的波形如圖；
（2）G質(zhì)點(diǎn)第一次振動(dòng)到上方最大位移處的時(shí)刻為0.6s．

點(diǎn)評(píng) 本題要理解質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)與波形成之間的聯(lián)系，根據(jù)質(zhì)點(diǎn)間距離與波長(zhǎng)的關(guān)系分析狀態(tài)關(guān)系時(shí)，常常要畫(huà)出波形分析．