Question

4．一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波，t=0時(shí)刻的波形圖如圖甲所示．圖乙表示x=1.0m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則

（1）求簡(jiǎn)諧橫波傳播速度的大��；
（2）在圖丙中畫出平衡位置為x=2.0m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象（從t=0時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，至少畫出一個(gè)周期）；
（3）在圖丁中畫出簡(jiǎn)諧橫波t=0.3s時(shí)的波形圖（至少畫出一個(gè)波長(zhǎng)）．

Answer 1

分析 （1）由甲圖讀出波長(zhǎng)，由乙圖讀出周期，根據(jù)v=$\frac{λ}{T}$求解波速；
（2）根據(jù)乙圖和x=2m處質(zhì)點(diǎn)和x=1m處質(zhì)點(diǎn)狀態(tài)關(guān)系，分析t=0時(shí)刻x=2.0m處質(zhì)點(diǎn)的位置和速度方向，即可畫出平衡位置為x=2.0m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象．
（3）根據(jù)時(shí)間t=0.3s與周期的關(guān)系，畫出波形圖．

解答 解：（1）從圖甲可知波長(zhǎng)λ=2m，從圖乙可知周期為：T=0.4s
則波速為：v=$\frac{λ}{T}$=$\frac{2}{0.4}$=5m/s
（2）由圖乙知，t=0時(shí)刻x=1.0m處的質(zhì)點(diǎn)通過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，由于x=2.0m處的質(zhì)點(diǎn)與x=1.0m處的質(zhì)點(diǎn)相距半個(gè)波長(zhǎng)，振動(dòng)情況總是相反，則平衡位置為x=2.0m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如丙所示．
（3）由圖乙知，t=0時(shí)刻x=1.0m處的質(zhì)點(diǎn)通過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，所以該波向右傳播，由于t=0.3s=$\frac{3}{4}$T，則知波形向右平移$\frac{3}{4}$λ，波形圖如丁所示．
答：（1）簡(jiǎn)諧橫波傳播速度的大小是5m/s．
（2）、（3）如圖所示．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要把握兩種圖象的聯(lián)系，能根據(jù)振動(dòng)圖象讀出質(zhì)點(diǎn)的速度方向，在波動(dòng)圖象上判斷出波的傳播方向，要知道平衡位置相距半個(gè)波長(zhǎng)的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)情況是相反．