Question

14．圖示為一列簡諧橫波在某時刻的波形圖，質點a、b、c、d、e、f、g、h、i所處的位置如圖所示，試根據(jù)波形圖回答下列問題：
（1）該時刻加速度最大的質點有哪幾個？
（2）該時刻速度最大的質點有哪幾個？
（3）該時刻與質點b振動方向相同的質點有哪些？與質點b振動方向相反的質點有哪些？

Answer 1

分析 根據(jù)波是波形圖判斷出波的傳播方向上各點離開平衡位置的位移的大小與方向，結合位置判斷出速度：F=-$\frac{kx}{m}$判定回復力的方向與大小，結合F=ma得出加速度；根據(jù)波的傳播方向判斷出質點b的振動方向．

解答 解：（1）由波的波形圖可知，c與g點的位移最大，根據(jù)F=-$\frac{kx}{m}$和 F=ma可知，c與g點的加速度的大小最大；
（2）在該時刻a、e、i三點的位移是0，處于平衡位置，速度最大．
（3）若該波向右傳播，則b向下運動，同理可知，向下運動的質點還有：a、h、和i；向上運動的質點有d、e、f．所以與質點b振動方向相同的質點有a、h、和i；與質點b振動方向相反的質點有d、e、f．
答：（1）該時刻加速度最大的質點有c和g；
（2）該時刻速度最大的質點有a、e、i三點；
（3）該時刻與質點b振動方向相同的質點有a、h、和i；與質點b振動方向相反的質點有d、e、f．

點評 根據(jù)波動圖象，由波的傳播方向分析質點的速度、加速度、回復力等物理量的變化時，可抓住這些量與位移的關系進行分析．