同种介质中两列简谐机械波相向传播,在t=0时刻波形如图所示,实线表示的波向右传播,虚线表示的波向左传播,已知虚线波的频率2Hz,两列波已相遇并叠加.则实线波的波速为______m/s;t=0.25s时,在x=4m处的质点位移为______m.

问题描述:

同种介质中两列简谐机械波相向传播,在t=0时刻波形如图所示,实线表示的波向右传播,虚线表示的波向左传播,已知虚线波的频率2Hz,两列波已相遇并叠加.则实线波的波速为______m/s;t=0.25s时,在x=4m处的质点位移为______m.

两列波的波速相同,v=

λ
T
=
8
0.5
m/s
=16m/s.t=0.25s=
T
2
,经过半个周期,实线波的平衡位置到达x=4m处,虚线波的波谷到达x=4m处,根据波的叠加,知x=4m处的质点位移为-1m.
故本题答案为:16,-1.
答案解析:两列波的波速相同,根据v=
λ
T
,求出波速.判断出经过0.25s,实线波和虚线波在x=4m处波形,质点参与了两列波的振动,根据叠加原理,求出质点的位移.
考试点:波长、频率和波速的关系;横波的图象.

知识点:解决本题的关键掌握v=
λ
T
,以及知道波发生叠加时,质点参与了两列波的运动,质点的位移是两列波引起位移的矢量和.