《2025年资源库高中物理人教版》

例399 [湖北2023·7]一列简谐横波沿x轴正向传播,波长为100cm,振幅为8cm.介质中有a和b两个质点,其平衡位置分别位于$x= -\frac{40}{3}cm$和x= 120cm处.某时刻b质点的位移为y= 4cm,且向y轴正方向运动.从该时刻开始计时,a质点的振动图像为(A)

【解析】质点a、b平衡位置之间的距离为$\vert -\frac{40}{3}-120\vert cm= \frac{4}{3}\lambda$,观察b点左边平衡位置与b点的平衡位置相距$\lambda的点b'$,$b'$点与b点振动形式一致,画出a点和$b'$点在计时时刻的位置关系如图1-16-20所示,根据波形图判断出a处质点此时位移为4cm,向y轴负方向运动,A正确.

【答案】A

答案： A

例400 [重庆新高考]某同学为了研究水波的传播特点,在水面上放置波源和浮标,两者的间距为L.$t= 0$时刻,波源开始从平衡位置沿y轴在竖直方向做简谐运动,产生的水波沿水平方向传播(视为简谐波),$t_{1}$时刻传到浮标处使浮标开始振动,此时波源刚好位于正向最大位移处,波源和浮标的振动图像分别如图1-16-21中的实线和虚线所示,则(A)


A.浮标的振动周期为$4t_{1}$

B.水波的传播速度大小为$\frac{L}{4t_{1}}$
C.$\frac{3}{2}t_{1}$时刻浮标沿y轴负方向运动
D.水波的波长为2L
【解析】根据振动图像可知,波源在0时刻振动,波形经过$t_{1}= \frac{1}{4}T$传递到浮标处,浮标的振动周期为$T= 4t_{1}$,A正确；波源的振动情况经过$t_{1}$传到距离波源L处的浮标,可知波速大小为$v= \frac{L}{t_{1}}$,B错误；根据虚线图线可知浮标在$\frac{3}{2}t_{1}$时刻沿y轴正方向运动,向不变可知,此过程该质点从最大位移处第一次运动到平衡位置,且继续向下运动,由同侧法可知该波的传播方向沿x轴负方向,运动时间为$\frac{1}{4}T= 0.1s$,可得周期$T= 0.4s$,所以波速为$v= \frac{\lambda}{T}= 10m/s$.
【答案】0.4 10 负方向

答案： A