Question

一列橫波的波源在圖中的坐標(biāo)原點(diǎn)O處，經(jīng)過0.4s，振動(dòng)從O點(diǎn)向右傳播20cm，P點(diǎn)離O點(diǎn)的距離是80cm．求：
（1）波的傳播速度為多少m/s？
（2）P點(diǎn)起振時(shí)的速度方向向上還是向下？
（3）該波從原點(diǎn)向右傳播時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間質(zhì)點(diǎn)P第一次到達(dá)波峰？

Answer 1

分析：（1）波源在坐標(biāo)原點(diǎn)O處，經(jīng)過0.4s，振動(dòng)從O點(diǎn)向右傳播20cm，波在同一介質(zhì)中是勻速傳播的，根據(jù)v=

s

t

求出波速；
（2）振動(dòng)從O點(diǎn)向右傳播，圖示時(shí)刻x=20cm處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，則P點(diǎn)起振時(shí)的速度方向沿y軸負(fù)方向．
（2）當(dāng)圖示x=5cm處的振動(dòng)狀態(tài)傳到P點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P第一次到達(dá)波峰．由距離與波速，即可求出質(zhì)點(diǎn)P第一次到達(dá)波峰所經(jīng)過的時(shí)間．

解答：解：（1）由題：經(jīng)過0.4s，振動(dòng)從O點(diǎn)向右傳播20cm，得到波速v=

x

t

=

20cm

0.4s

=50cm/s=0.5m/s．
（2）振動(dòng)從O點(diǎn)向右傳播，x=20cm處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，則P點(diǎn)起振時(shí)的速度方向也沿y軸負(fù)方向，故為向下．
（3）x=5cm處的波峰傳到P點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P第一次到達(dá)波峰，此過程波傳播的距離x=75cm=0.75m，則質(zhì)點(diǎn)P第一次到達(dá)波峰所經(jīng)過的時(shí)間t=

x

v

+0.4s=

0.75

0.5

+0.4s=1.9s．
答：
（1）波的傳播速度為0.5m/s．
（2）P點(diǎn)起振時(shí)的速度方向沿y軸負(fù)方向．
（3）該波從原點(diǎn)向右傳播時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)1.9s時(shí)間質(zhì)點(diǎn)P第一次到達(dá)波峰．

點(diǎn)評(píng)：本題要抓住波的基本特點(diǎn)：介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源的起振方向相同，要熟練應(yīng)用波形的平移法處理波動(dòng)問題．