题目
一沿x轴负方向传播的平面简谐波在t=2s时的波形曲线如图所示,则原点O的振动方程为( )y(m)-|||-0.5 a-|||-7-|||-1 2 3 x(m)A.y(m)-|||-0.5 a-|||-7-|||-1 2 3 x(m),y(m)-|||-0.5 a-|||-7-|||-1 2 3 x(m)B.y(m)-|||-0.5 a-|||-7-|||-1 2 3 x(m),y(m)-|||-0.5 a-|||-7-|||-1 2 3 x(m)C.y(m)-|||-0.5 a-|||-7-|||-1 2 3 x(m),y(m)-|||-0.5 a-|||-7-|||-1 2 3 x(m)D.y(m)-|||-0.5 a-|||-7-|||-1 2 3 x(m),y(m)-|||-0.5 a-|||-7-|||-1 2 3 x(m)
一沿x轴负方向传播的平面简谐波在t=2s时的波形曲线如图所示,则原点O的振动方程为( )

A.
,
B.
,
C.
,
D.
,
题目解答
答案
C
解析
步骤 1:确定波的振幅和周期
从图中可以看出,波的振幅A=0.50m。由于波沿x轴负方向传播,且在t=2s时,波形图显示波峰位于x=1m处,波谷位于x=2m处,因此波长λ=2m。根据波速公式v=λ/T,其中v是波速,λ是波长,T是周期,可以求出周期T。由于波速v未知,但波形图显示在t=2s时,波峰位于x=1m处,波谷位于x=2m处,因此周期T=4s。
步骤 2:确定原点O的振动方程
原点O的振动方程可以表示为$y=A\cos(\omega t+\phi)$,其中A是振幅,$\omega$是角频率,$\phi$是初相位。根据步骤1,A=0.50m,T=4s,因此角频率$\omega=2\pi/T=\dfrac {1}{2}\pi$。由于在t=2s时,原点O的位移为0,且波沿x轴负方向传播,因此初相位$\phi=\dfrac {1}{2}\pi$。因此,原点O的振动方程为$y=0.50\cos (\dfrac {1}{2}\pi t+\dfrac {1}{2}\pi )$。
从图中可以看出,波的振幅A=0.50m。由于波沿x轴负方向传播,且在t=2s时,波形图显示波峰位于x=1m处,波谷位于x=2m处,因此波长λ=2m。根据波速公式v=λ/T,其中v是波速,λ是波长,T是周期,可以求出周期T。由于波速v未知,但波形图显示在t=2s时,波峰位于x=1m处,波谷位于x=2m处,因此周期T=4s。
步骤 2:确定原点O的振动方程
原点O的振动方程可以表示为$y=A\cos(\omega t+\phi)$,其中A是振幅,$\omega$是角频率,$\phi$是初相位。根据步骤1,A=0.50m,T=4s,因此角频率$\omega=2\pi/T=\dfrac {1}{2}\pi$。由于在t=2s时,原点O的位移为0,且波沿x轴负方向传播,因此初相位$\phi=\dfrac {1}{2}\pi$。因此,原点O的振动方程为$y=0.50\cos (\dfrac {1}{2}\pi t+\dfrac {1}{2}\pi )$。