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:
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解题思路:根据波形图来确定x=4m处质点的振动方向,再由T=[λ/v]来确定质点振动的周期,从而求出角速度,并列出振动函数表达式;根据质点的周期,由4.5s 算出完成多少个全振动,从而由振幅来确定x=5m质点在这段时间内的路程.

①∵T=[λ/v]=2s,∴ω=[2π/T]=π(rad/s)

因此x=4m质点的振动函数表达式:

x=-0.05sin(πt)m(或者x=0.05sin(πt+π)m)

②∵t=4.5(s)=2.25T

∴s=9A=45cm=0.45(m)

则质点在0~4.5s内通过的路程为0.45m.

答:(1)x=4m处质点的振动函数表达式x=-0.05sin(πt)m;

(2)x=5m处质点在0~4.5s内通过的路程0.45m.

点评:

本题考点: 波长、频率和波速的关系;横波的图象.

考点点评: 考查由波形图来确定质点的振动方向,并学会如何列出质点的函数表达式,同时质点的路程与位移要严格区别,及质点只在自己平衡位置来回振动,不随着波迁移.