Question

如图甲所示，在xOy平面内某介质中有一列波源位于O点沿x 轴正方向传播的简谐横波，在t=0时，P点（x=20cm处）位于波峰，t=1s时，P点位于平衡位置，且速度方向沿y轴负方向，Q点（x=80cm处）位于平衡位置下方的最大位移处。已知此波的振幅，波长，周期求：

（1）画出时，PQ之间的波形图（把图画在答题卷的相应位置）

（2）该波在介质中的波速

（3）在图乙中画出波源O点的振动图像（把图画在答题卷的相应位置）

Answer 1

【答案】如图1所示              如图2所示

【解析】

（1）由题意，根据质点P的振动情况有：，n=0，1，2，…

因为周期T＞1s，则n取0，所以周期为T=4s；

根据PQ间的状态可知：，n=0，1，2，…

因为波长λ＞60cm，则n应取0，所以波长λ=80cm

则t=1s时，PQ之间的波形图如图1所示；

（2）该波在介质中的波速为；

（3）PO间的距离，t=0时刻P点（x=20cm处）位于波峰，则O点在平衡位置，速度方向向下，故O点的振动图象如图2所示。

【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系