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精英家教网如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,已知波的传播速度v=2m/s.试回答下列问题:
①写出x=1.0m处质点振动的函数表达式.
②求出x=2.5m处质点在0~4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移.
分析:(1)根据上下坡法知,x=1.0m处的质点初始时刻向上振动,通过图象得出波长、振幅,根据波速和波长求出周期,从而得出圆频率,写出振动的函数表达式.
(2)抓住质点在一个周期内的路程等于4倍的振幅求出质点在0~4.5s内通过的路程.通过波的周期性,求出t=4.5s时的位移.
解答:解:①波长λ=2.0m,周期T=
λ
v
=1.0s
,振幅A=5cm.
则ω=
T
=2πrad/s

则x=1.0m处质点振动的函数表达式为y=5sin2πt(cm).
②n=
t
T
=4.5

则4.5s内路程s=4nA=90cm.
x=2.5m处质点在t=0时位移y=5cm.
则经过4个周期后与初始时刻相同,经过4.5个周期后该质点位移y=-5cm,即t=4.5s时刻该质点的位移y=-5cm.
答:①x=1.0m处质点振动的函数表达式y=5sin2πt(cm).
②x=2.5m处质点在0~4.5s内通过的路程为90cm,t=4.5s时的位移为-5cm.
点评:解决本题的关键知道波速、波长、周期以及圆频率的关系,知道波的周期性,以及知道质点在一个周期内的路程等于4倍的振幅.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(2009?徐州二模)(选修模块3-4)
(1)以下说法中正确的是
BD
BD

A.光的偏振现象说明光是一种纵波
B.相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关
C.麦克斯韦预言并用实验验证了电磁波的存在
D.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光变为红光,则条纹间距变宽
(2)如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,已知波的传播速度v=2m/s.试回答下列问题:
①写出x=0.5m处的质点做简谐运动的表达式:
y=5cos2πt
y=5cos2πt
cm;
②x=0.5m处质点在0~5.5s内通过的路程为
110
110
cm.
(3)直角玻璃三棱镜的截面如图所示,一条光线从AB面入射,ab为其折射光线,ab与AB面的夹角α=60°.已知这种玻璃的折射率n=
2
,则:
①这条光线在AB面上的入射角为
45°
45°

②图中光线ab
不能
不能
(填“能”或“不能”)从AC面折射出去.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2012?南京模拟)如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,波的传播速度v=2m/s,试求:
①x=4m处质点的振动函数表达式
②x=5m处质点在0~4.5s内通过的路程S.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,已知波的传播速度v=2m/s.试回答下列问题:
(1)画出x=2.0m处质点的振动图象;
(2)求出x=2.5m处质点在0~4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移.
(3)此时A点的纵坐标为2cm,试求从图示时刻开始经过多少时间A点第一次出现波峰?

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科目:高中物理 来源: 题型:

B.(选修模块3-4)
(1)以下说法中正确的是
 

A.光的偏振现象说明光是一种纵波
B.相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关
C.麦克斯韦预言并用实验验证了电磁波的存在
D.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光变为红光,则条纹间距变宽
(2)直角玻璃三棱镜的截面如图所示,一条光线从AB面入射,ab为其折射光线,ab与AB面的夹角α=60°.已知这种玻璃的折射率n=
2
,则:
①这条光线在AB面上的入射角为
 

②图中光线ab
 
(填“能”或“不能”)从AC面折射出去.
(3)如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,已知波的传播速度v=2m/s.试回答下列问题:
①写出x=0.5m处的质点做简谐运动的表达式:
 
cm;
②x=0.5m处质点在0~5.5s内通过的路程为
 
cm.
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