Question

20．一列沿x正方向傳播的橫波，在t=0時刻的波形如圖所示，則A點的振幅為10 cm，波長為4 m，此時質點B的速度方向為沿y軸正方向 （填“沿y軸正方向”或“沿y軸負方向”）．若波速為10m/s，則從0至5s內質點C經過的路程為5m．

Answer 1

分析 由圖直接讀出波長，由波速公式求出周期．
y的最大值等于振幅．
采用波形平移的方法判斷波形的移動方向；
根據時間與周期的關系，求解質點M從t=0到t=5s時間內通過的路程．

解答 解：根據圖象可知，振幅A=10cm，
波長λ=4m，
波沿x軸負方向傳播，結合波形平移方法可得：圖中B處的質點此時正經過平衡位置沿y軸正方向運動；
根據波形圖，波長為λ=4m，由題知 v=10m/s；
則 T=$\frac{λ}{v}$=$\frac{4}{10}$s=0.4s
因為$\frac{t}{T}$=$\frac{5}{0.4}$=12.5，即 t=12$\frac{1}{2}$T
由圖知，A=10cm，
解得質點M從t=0到t=5s時間內通過的路程：
S=12$\frac{1}{2}$×4A=50×10cm=50cm=5m
故答案為：10；4；沿y軸正方向； 5．

點評 本題關鍵采用波形平移方法判斷波形平移方向與質點振動方向的關系，根據波速公式求解周期．對于質點振動的路程，常常根據時間與周期的關系，抓住質點在一個周期內通過的路程是四個振幅求解．