Question

13．一列简谐横波沿x轴向右传播，在x=1.0m处有一质点M．已知x=0处质点振动周期为0.4s，t=0时刻波形如图所示．则质点M开始振动时向y轴正方向运动（选填“y轴正方向”或“y轴负方向”），t=1.1s时质点M第二次到达波峰．

Answer 1

分析 根据“上下坡”法确定x=0.4m处质点的振动方向，得到M点的起振方向；由图读出波长，由波速公式v=$\frac{λ}{T}$求出波速．当图示时刻x=-0.3m处波峰传到M点时质点M第二次到达波峰，求出x=-0.1m到M点的距离x，由t=$\frac{x}{v}$求出时间

解答 解：t=0时刻，波沿x轴向右传播到x=0.4m处，根据“上下坡”法即沿波的传播方向，上坡下振，上坡下振，x=0.4m处质点的振动方向沿y轴正方向，所以质点M开始振动方向向y轴正方向；
根据波形图知λ=0.4m
则$v=\frac{λ}{T}=\frac{0.4}{0.4}=1m/s$
当图示时刻x=-0.1m处波峰传到M点时质点M第二次到达波峰，经历时间
$t=\frac{△x}{△t}=\frac{1-（-0.1）m}{1m/s}=1.1s$
故答案为：y轴正方向，1.1

点评 本题运用波形平移法求解质点M第二次到达波峰的时间，注意简谐波的基本特性是介质中各质点起振方向与波源起振方向相同，与波最前列的质点振动方向相同．