如图所示为波源O振动1.5s时沿波的传播方向上部分质点第一次形成的波形图,已知波源O在t=0时开始从平衡位置沿x轴负方向振动,求:①波源的振动周期;②从t=0开始至y=5.4m的质点第二次到达波峰的这段时间内,波源通过的路程是多少?

问题描述:

如图所示为波源O振动1.5s时沿波的传播方向上部分质点第一次形成的波形图,已知波源O在t=0时开始从平衡位置沿x轴负方向振动,求:

①波源的振动周期;
②从t=0开始至y=5.4m的质点第二次到达波峰的这段时间内,波源通过的路程是多少?

①波源从平衡位置开始沿x轴负方向振动,故波的最前端必然是从平衡位置开始沿x轴负方向振动,由题结合图可知还有

1
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波形没有画出来,故有
5
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T=1.5s
则周期为 T=1.2s
(2)由图可得波长为λ=0.6m,波速为v=
λ
T
=
0.6
1.2
=0.5m/s
波源O振动1.5 s时距离y=5.4 m的质点最近的波峰传播到y=5.4 m处需要的时间为 t1=
5.4-0.3
v
=10.2s
y=5.4 m的质点第二次到达波峰需要的时间为 t=1.5+t1+T=12.9s
故波源O通过的路程为 s=
t
T
×4A=1.72m
答:
①波源的振动周期是1.2s;
②从t=0开始至y=5.4m的质点第二次到达波峰的这段时间内,波源通过的路程是1.72m.
答案解析:①由题,波源从平衡位置沿x轴负方向振动,波的最前端必然从平衡位置沿x轴负方向振动,质点第一次形成图示波形,说明还有
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波长的波形没有画出来,则有
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4
T=1.5s,即可求出周期.
②分析从t=0开始至y=5.4m的质点第二次到达波峰所需要的时间,根据质点在一个周期通过的路程是4A,求解路程.
考试点:波长、频率和波速的关系;横波的图象.

知识点:本题关键要记住:介质中各个质点的起振方向均与波源的起振方向相同.能正确分析质点的振动与波的传播之间的关系,熟练运用波形的平移法求解波传播的时间.