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平衡位置位于原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播,P、Q为x轴上...

平衡位置位于原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播,PQx轴上的两个点(均位于x轴正向),PO的距离为35cm,此距离介于一倍波长与二倍波长之间.已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动,周期T=1s,振幅A=5cm.当波传到P点时,波源恰好处于波峰位置;此后再经过5s,平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置.求:

(1)PQ间的距离;

(2)从t=0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时,波源在振动过程中通过的路程

 

(i)P、Q间的距离为133cm; (ii)从t=0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时,波源在振动过程中通过的路程为125cm. 【解析】【解析】 (i)由题意,O、P两点间的距离与波长λ之间满足 OP=① 波速v与波长的关系为 v=② 在t=5s的时间间隔内,波传播的路程为vt. 由题意有 vt=PQ+λ ③ 式中,PQ为P、Q间的距离. 由①②③式和题给数据,得 PQ=133cm (ii)Q处的质点第一次处于波峰位置时,波源运动的时间为 t1=t+T 波源从平衡位置开始运动,每经过T,波源运动的路程为A. 有题给条件得 t1=25×T 故t1时间内,波源运动的路程为 s=25A=125cm 答:(i)P、Q间的距离为133cm; (ii)从t=0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时,波源在振动过程中通过的路程为125cm. 考点:波长、频率和波速的关系;横波的图象. 分析:(i)根据题意P与O的距离为35cm,此距离介于一倍波长与二倍波长之间,所以OP=,根据周期计算距离; (ii)根据周期计算时间的长短,根据振幅计算通过的路程的大小.
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考点分析:
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