(2014•齐齐哈尔三模)图示是一列沿x洲正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,已知该波的传播速度v=4m/s.
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解题思路:(1)通过图象得出波长、振幅,根据波速和波长求出周期,根据上下坡法知,x=2.0m处的质点初始时刻向下振动,根据周期与角速度的关系求出ω,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0~4s内通过的路程.通过波的周期性,求出t=4.25s时的位移.

(1)由波形图可知,A=5cm,波长λ=2.0m,周期T=[λ/v=

2

4=

1

2s

ω=

T]=4πrad/s,x=2.0处的质点刚开始振动时沿y轴负方向,

则x=2.0m处质点振动的函数表达式为y=-5sin4πt(cm).

(2)t=4s=8T,则0~4s内通过的路程s=8×4A=8×4×5cm=1.6m,

t=4.25s=8

1

2T,x=2.0m处的质点处于波谷处,则位移x=-5cm.

答:(1)x=2.0m处质点振动的函数表达式为y=-5sin4πt(cm);

(2)x=2.0m处的质点在0~4s内通过的路程为1.6m,t=4.25s时的位移为-5cm.

点评:

本题考点: 横波的图象;波长、频率和波速的关系.

考点点评: 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.