解题思路:①简谐波沿x轴正方向传播,图示时刻x=0.2m处的质点向下运动,即可得知质点M起振时向下运动.由图读出波长,由波速公式v=λf求得M点的振动频率.
②先由公式t=[x/v]求出波从图示时刻传到M点的时间,波到达M点,M点向下振动,再经过1[3/4]T第二次到达波峰.即可求得时间.
①简谐波沿x轴正方向传播,根据波形的平移法得知,图示时刻x=0.2m处的质点沿y轴负方向运动,因为介质中各个质点的起振方向都相同,则知质点M开始振动的方向沿y轴负方向.
由图知波长λ=0.4m,由v=λf得:M点振动频率 f=[v/λ]=[1/0.4]Hz=2.5Hz
②该波的周期为T=[1/f]=0.4s
从t=0时刻开始,经t1时间M开始振动:t1=[x/v]=[1.0−0.2/1]s=0.8s
再经t2时间M第二次到达波峰:t2=
7
4T=0.7s
从t=0时刻开始M第二次到达波峰的时间为:t=t1+t2=1.5s
答:
①质点M开始振动的方向沿y轴负方向,振动频率为2.5Hz;
②从t=0时刻开始,经过1.5s时间质点M第二次到达波.
点评:
本题考点: 横波的图象;简谐运动的振幅、周期和频率;波长、频率和波速的关系.
考点点评: 本题运用波形的平移法判断质点的振动方向,要知道介质中各个质点的起振方向都相同,也可以根据波形的平移法求解M点形成第二次波峰的时间:当离M点的第二远的波峰传到M点时M点形成第二波峰,根据此波峰与M点的距离x与波速之比求解.