题目
31.图甲为波源的振动图象,图乙是该波源产生的横波在某时刻t的波形图,已知波沿x-|||-轴正向传播,乙图中的O点表示波源.求:-|||-(1)这列波的波速;-|||-(2)从时刻t开始,到图乙中质点Q第一次到达平衡位置且向上运动时,质点P经过的路-|||-程.-|||-A y/cm-|||-5-|||-0.1 0.2 t/s-|||--5-|||-甲-|||-y/cm-|||-5-|||-P Q-|||-0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 x/m-|||--5

题目解答
答案

解析
考察知识
机械波的基本概念(波速、周期、波长)、质点振动与波形图的对应关系、质点路程的计算。
题目分析
(1)求波速
- 关键信息提取:
- 图甲(振动图象):周期$T=0.2\,\text{s}$(振动图象中完成一次全振动的时间);
- 图乙(波形图):波长$\lambda=0.2\,\text{m}$(相邻两个波峰/波谷或平衡位置的间距)。
- 波速公式:$v=\frac{\lambda}{T}$,代入得$v=\frac{0.2\,\text{m}}{0.2\,\text{s}}=1\,\text{m/s}$。
(2)求质点P经过的路程
- 关键信息提取:
- 振幅$A=5\,\text{cm}=0.05\,\text{m}$(振动图象或波形图中最大位移);
- 质点Q第一次到达平衡位置且向上运动的条件:该振动状态从P传播到Q的时间$\Delta t$,需计算$\Delta t$内P的振动周期数。
- 路程计算:
质点每完成一个全振动($T=0.2\,\text{s}$),路程为$4A=0.2\,\text{m}$。
由解析可知$\Delta t=0.4\,\text{s}=2T$,故P经过的路程$l=2\times4A=2\times0.2\,\text{m}=0.4\,\text{m}$。