一根弹性绳沿x轴方向放置,左端在原点O,用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1s的简谐运动,于是在绳上形成一列简谐波.求:(1)该简谐横波的波长、波速各为多少?(2)若从波传

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 简谐运动的图像/2022-11-19 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

一根弹性绳沿x轴方向放置,左端在原点O,用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1s的简谐运动,于是在绳上形成一列简谐波.求:
(1)该简谐横波的波长、波速各为多少?
(2)若从波传到平衡位置在x=1m处的M质点时开始计时,作出M点的振动图象.并且计算经过多长时间,平衡位置在x=4.5m处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置?在图中准确画出当时弹性绳上的波形.
(3)从绳的左端质点开始做简谐运动起,当左端质点通过的总路程为88cm时,质点N振动通过的总路程是多少?
魔方格

◎ 答案

(1)半个波长等于1m,所以λ=2m
       波速v=
λ
T
=2m/s.
     (2)振动的周期等于波传播的周期等于1s,且质点M先向下振动.振动图象如下图.
波传播到N点所需的时间t1=
x
v
=
3.5
2
=1.75s

波传播到N点先向下振动,到向上振动所需的时间t2=
T
2
=0.5s

所以x=4.5m处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置的时间t=t1+t2=2.25s.
画波动图象时先画出N点所处的位置,处于平衡位置且处于下坡段,然后向左画出完整波形.如下图.
(3)一个周期内振动的路程为32cm,n=
88
32
=2
3
4
,经历的时间t′=2
3
4
T=2.75s

波传播到N点的时间t1′=
4.5
2
=2.25s

则N点振动的时间t2′=t′-t1′=0.5=
T
2
,所以质点N振动的路程为16cm.

魔方格

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“一根弹性绳沿x轴方向放置,左端在原点O,用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1s的简谐运动,于是在绳上形成一列简谐波.求:(1)该简谐横波的波长、波速各为多少?(2)若从波传…”主要考查了你对  【简谐运动的图像】,【简谐运动的振幅】,【简谐运动的周期、频率和角频率】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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