B.这列波的周期为0.4 s
C.t=0时刻质点a沿y轴正方向运动
D.从t=0时刻开始质点a经0.2 s通过的路程为0.4 m
E.x=4 m处的质点的位移表达式为y=0.2sin 5πt m
解析 从题图可以看出波长等于4 m,由已知得波速等于10 m/s,周期T=0.4 s;经0.1 s波传播的距离x=vΔt=1 m,说明波沿x轴负方向传播;t=0时刻质点a沿y轴负方向运动;从t=0时刻开始质点a经0.2 s,即半个周期通过的路程为0.4 m;由y=Asin ωt易得E正确.
答案 ABDE
3.如图3所示的横波正在沿x轴正方向传播,波速为0.5 m/s.请回答下列问题:
图3
(1)质点P此时速度方向如何?加速度方向如何?
(2)质点 和P哪个先回到平衡位置?
(3)经过半个周期,质点L的位移和路程分别等于多少?波传播的距离是多少?
(4)请画出此波经过1 s后的波形曲线.
解析 (1)由于波沿x轴正方向传播,可判断质点P向上振动,即质点P速度方向向上;加速度方向与位移方向相反,指向y轴负方向.
(2)质点P向上振动,回到平衡位置的时间大于,而质点 经回到平衡位置,故质点 先回到平衡位置.
(3)质点L经过半个周期,回到平衡位置,位移为0;路程为2A=0.2 m.波传播的距离为λ=1.0 m.
(4)T== s=4 s,而Δt=1 s=,在内波传播,经后的波形如图中虚线所示.
答案 见解析
二、波的图像与振动图像的区别和联系
面对波的图像和振动图像问题时可按如下步骤来分析:
(1)先看两轴:由两轴确定图像种类.
(2)读取直接信息:从振动图像上可直接读取周期和振幅;从波的图像上可直接读取波长和振幅.