Question

13．一列簡諧橫波沿x軸向右傳播，在x=1.0m處有一質點M．已知x=0處質點振動周期為0.4s，t=0時刻波形如圖所示．則質點M開始振動時向y軸正方向運動（選填“y軸正方向”或“y軸負方向”），t=1.1s時質點M第二次到達波峰．

Answer 1

分析 根據“上下坡”法確定x=0.4m處質點的振動方向，得到M點的起振方向；由圖讀出波長，由波速公式v=$\frac{λ}{T}$求出波速．當圖示時刻x=-0.3m處波峰傳到M點時質點M第二次到達波峰，求出x=-0.1m到M點的距離x，由t=$\frac{x}{v}$求出時間

解答 解：t=0時刻，波沿x軸向右傳播到x=0.4m處，根據“上下坡”法即沿波的傳播方向，上坡下振，上坡下振，x=0.4m處質點的振動方向沿y軸正方向，所以質點M開始振動方向向y軸正方向；
根據波形圖知λ=0.4m
則$v=\frac{λ}{T}=\frac{0.4}{0.4}=1m/s$
當圖示時刻x=-0.1m處波峰傳到M點時質點M第二次到達波峰，經歷時間
$t=\frac{△x}{△t}=\frac{1-（-0.1）m}{1m/s}=1.1s$
故答案為：y軸正方向，1.1

點評 本題運用波形平移法求解質點M第二次到達波峰的時間，注意簡諧波的基本特性是介質中各質點起振方向與波源起振方向相同，與波最前列的質點振動方向相同．