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甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿轴正向和负向传播,波速度均为.两列波在时的波...

甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿轴正向和负向传播,波速度均为.两列波在时的波形曲线如图所示,求:

(1)时,介质中偏离平衡位置位移为的所有质点的坐标;

(2)从开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为的质点的时间.

 

(1) (2)t=0.1s 【解析】 (1)根据两列波的振幅都为,偏离平衡位置位移为16的的质点即为两列波的波峰相遇. 设质点坐标为 根据波形图可知,甲乙的波长分别为, 则甲乙两列波的波峰坐标分别为 综上,所有波峰和波峰相遇的质点坐标为 整理可得 (ii)偏离平衡位置位移为是两列波的波谷相遇的点, 时,波谷之差 整理可得 波谷之间最小的距离为 两列波相向传播,相对速度为 所以出现偏离平衡位置位移为的最短时间  
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考点分析:
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如图所示,图甲为一列沿水平方向传播的简谐横波在t=0时的波形图,图乙是这列波中质点P的振动图线,那么:

①该波的传播速度为________ m/s;

②该波的传播方向为________(向左向右”);

③图甲中Q(坐标为x=2.25 m处的点)的振动方程为:y________cm.

 

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(a)为一列波在t=2s时的波形图,图(b)是平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图象,P是平衡位置为x=2m的质点,下列说法正确的是(   )

A.波速为0.5m/s

B.波的传播方向向右

C.时间内,P运动的路程为8cm

D.时间内,Py轴正方向运动

E.t=7s时,P恰好回到平衡位置

 

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图甲为一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图,P是平衡位置在x1.0 m处的质点,Q是平衡位置在x4.0 m处的质点;图乙为质点Q的振动图象,下列说法正确的是(  )

A.t0.10 s时,质点Qy轴正方向运动

B.t0.25 s时,质点P的加速度方向与y轴正方向相同

C.t0.10 st0.25 s,该波沿x轴负方向传播了6 m

D.t0.10 st0.25 s,质点P通过的路程为30 cm

E.质点Q简谐运动的表达式为y0.10sin 10πt(国际单位)

 

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平衡位置位于原点O的波源发出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:

PQ之间的距离;

)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路程.

 

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一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播,波长不小于10 cm.O和A是介质中平衡位置分别位于x=0和x="5" cm处的两个质点.t=0时开始观测,此时质点O的位移为y="4" cm,质点A处于波峰位置;t=s时,质点O第一次回到平衡位置,t="1" s时,质点A第一次回到平衡位置.求:

(i)简谐波的周期、波速和波长;

(ii)质点O的位移随时间变化的关系式.

 

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