、P在波峰、Q在波谷B、PQ都在波峰C、P在波谷、Q在波峰D、P通过平衡位置向上振动、Q通过平衡位置向下振动〖解析〗由波源S向两侧传播的波形是对称的,此刻波形如图所示,
两列波的波长均为v08m,SP174m213,SQ162m211
f
4
4
所以,此刻P点恰在波峰,Q点恰在波谷。所以A
〖点评〗波源向两个相反方向发出的波是对称的,同时要理解由于周期性,213处质点位4
置与3处质点的位置是相同的。4
例3如图所示,一列向右传播的简谐横波,波速大小为06ms,P质点的横坐标为x096m从
图示时刻开始计时,求:
⑴P质点刚开始振动时振动方向如何?
⑵经过多长时间P质点第二次到达波峰?
〖解析〗⑴波上每一点开始振动的方向都与此刻波上最前端质点的振动方向相同,即向下振动。
⑵P质点第二次到达波峰也就是第二个波峰传到P点,第二个波峰到P点的距离为
sx3114m4
所以
ts114s19s
v06
〖点评〗机械波在介质中传播时,可以看作是波形沿着传播方向做匀速直线运动,所以,这类
问题用匀速直线运动规律处理非常方便。
例4一列简谐横波在x轴上传播,在t10和t2005s时刻,其波形图分别如图中的实线和虚线所示,求:
⑴这列波可能具有的波速?
⑵当波速为280ms时,波的传播方向?
〖解析〗⑴若波向x正方向传播s2
m
0123
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fv2
40160
ms
0123t
若波向x负方向传播s6
m
0123
v6
120160
ms
0123t
⑵将v280ms代入上述结果,可得:波向x负方向传播。
〖点评〗利用波形计算波速时有两点必须考虑:⑴波的传播方向的讨论。传播方向不同,图中
所示的传播距离可能不同。⑵波形的周期性,这导致波速的解通常是一个通解。
例5如图所示,一根张紧的水平弹性绳上有a、b两点,b点在a点的右方,相距s14m一简
谐波沿此绳向右传播,当a到达波峰时,b恰好下下经过平衡位置。t1s后,当a向下经过平
衡位置时,b恰好到达波谷,则这列波的波速可能等于()
A、467ms
B、6ms
C、10ms
D、14ms
〖解析〗a、b间杂第一时刻的最简单波形如图736所示,根据波形的周期性特点,所以
s
34
56m
01234
3
同样由于周期性,
1
tmT
4
T4sm01234m1
所以
v144
3ms
0123m0123T4m1
所以选AC
〖点评〗波的周期性特点反映在时间的周期性和空间的周期性上,这两方面都会导致多解。
四、变式迁移
1、如图所示,S为波源,振动频率为100Hz,所产生的横波向右传播,波速为80msr