Question

20．一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示，t=0.1s時(shí)刻的波形如圖中虛線所示．波源不在坐標(biāo)原點(diǎn)O，P是傳播介質(zhì)中離坐標(biāo)原點(diǎn)x_p=2.5m處的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)．則以下說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 質(zhì)點(diǎn)P的振幅為0.1 m
• B． 波的頻率可能為7.5 Hz
• C． 波的傳播速度可能為50 m/s
• D． 在t=0.1 s時(shí)刻與P相距5 m處的質(zhì)點(diǎn)一定沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)
• E． 在t=0.1 s時(shí)刻與P相距5 m處的質(zhì)點(diǎn)可能是向上振動(dòng)，也可能是向下振動(dòng)

Answer 1

分析 波沿x軸正方向傳播，根據(jù)波形的平移法得到波的周期可能值，求出頻率的可能值和速度的可能值．根據(jù)時(shí)間與周期的關(guān)系，確定t=0.1時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的位置，判斷其速度方向．

解答 解：
A、質(zhì)點(diǎn)P的振幅即波的振幅，為0.1m，故A正確．
B、波沿x軸正方向傳播，則△t=nT+$\frac{T}{4}$，周期為T(mén)=$\frac{0.4}{4n+1}$s，頻率為f=$\frac{1}{T}$=$\frac{4n+1}{0.4}$=$\frac{20n+5}{2}$Hz，（n=0，1，2，3…），所以波的頻率可能為2.5Hz，12.5Hz，不可能為7.5 Hz，故B錯(cuò)誤；
C、波速為v=λf=4×$\frac{20n+5}{2}$m/s=（40n+10）m/s，所以當(dāng)n=1時(shí)，v=50m/s，故C正確．
D、在t=0.1 s時(shí)刻與P相距5 m處的質(zhì)點(diǎn)只能上下振動(dòng)，不可能沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，故E錯(cuò)誤．
E、由于波傳播的周期性，波沿x軸正方向傳播，在t=0.1s時(shí)刻與P相隔5m處的質(zhì)點(diǎn)與P點(diǎn)相距1m的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)情況完全相同，即距原點(diǎn)為3.5m或1.5m的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況相同；據(jù)虛線波形圖和波向右傳播可知，3.5m的質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向，即與P相距5m處的質(zhì)點(diǎn)也一定向上振動(dòng)；1.5m的質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向，即與P相距5m處的質(zhì)點(diǎn)也一定向下振動(dòng)．故E正確．
故選：ACE

點(diǎn)評(píng) 本題運(yùn)用波形的平移法分析時(shí)間與周期的關(guān)系，確定波的周期，是經(jīng)常采用的方法．