Question

【題目】如圖所示，在x＝0處的質點O在垂直于x軸方向上做簡諧運動，形成沿x軸正方向傳播的機械波。在t＝0時刻，質點O開始從平衡位置向上運動，經0.4 s第一次形成圖示波形，P是平衡位置為x＝0.5 m處的質點。

①位于x＝6 m處的質點B第一次到達波峰位置時，求位于x＝2 m處的質點A通過的總路程。

②若從圖示狀態(tài)開始計時，至少要經過多少時間，P點通過平衡位置向上運動？

Answer 1

【答案】①25cm；②0.5s

【解析】

①結合題圖可分析出，該機械波的傳播周期為T＝0.8 s，波長為λ＝4 m，振幅A＝5cm，

該機械波的波速為：

v＝

由圖可知，此時波峰在x＝1 m處，當波峰傳播到x＝6 m處的B點時，波向前傳播的距離為：Δx＝5m，所以質點B第一次到達波峰位置所需要的時間：

Δt＝

解得

Δt＝1.0s

由題意知，當質點B第一次到達波峰位置時，質點A恰好振動了5個四分之一個周期，所以質點A通過的總路程為：

s＝5A＝25cm

②若從圖示狀態(tài)開始計時，要使P點通過平衡位置向上運動，波向右傳播的距離為

Δx＝2m+0.5m=2.5m

需要的時間：

Δt＝

得

Δt=0.50s