Question

12．一列簡諧橫波在某時(shí)刻的波形如圖所示，此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的速度為v，經(jīng)過0.2s它的速度大小、方向第一次與v相同，再經(jīng)過1.0s它的速度大小、方向第二次與v相同，則下列判斷中正確的有（　�。�

• A． 波沿x正方向傳播，波速為5m/s
• B． 質(zhì)點(diǎn)M與質(zhì)點(diǎn)Q的位移大小總是相等、方向總是相反
• C． 若某時(shí)刻M質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波谷處，則P質(zhì)點(diǎn)一定到達(dá)波峰處
• D． 從圖示位置開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過0.3s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為20cm

Answer 1

分析 由圖讀出波長λ=6m．根據(jù)圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的速度為v，經(jīng)過0.2s它的速度大小、方向第一次與v相同，質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到關(guān)于平衡位置對稱的位置，再經(jīng)過1.0s它的速度大小、方向第二次與v相同時(shí)，回到原來位置，完成一次全振動(dòng)，則P振動(dòng)的周期T=1.2s，而且圖示時(shí)刻P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)沿y軸正方向，可判斷出波沿+x方向傳播，由公式v=$\frac{λ}{T}$求出波速．圖示時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M與質(zhì)點(diǎn)Q的位移大小相等、方向相反，但它們平衡位置之間的距離不是半個(gè)波長的奇數(shù)倍，位移不是總是相反．質(zhì)點(diǎn)M與P是反相點(diǎn)，振動(dòng)情況總是相反．從圖示位置開始計(jì)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P開始向平衡位置運(yùn)動(dòng)，在0.3s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P從$\frac{1}{2}$振幅處開始運(yùn)動(dòng)$\frac{1}{4}T$，其運(yùn)動(dòng)位移大于振幅一個(gè)振幅A．

解答 解：A、由圖讀出波長λ=6m，根據(jù)已知條件分析得到周期T=1.2s，由公式v=$\frac{λ}{T}$=5m/s．而且圖示時(shí)刻P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正方向，則沿波+x方向傳播．故A正確；
B、圖示時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M與質(zhì)點(diǎn)Q的位移大小相等、方向相反，但它們平衡位置之間的距離不是半個(gè)波長的奇數(shù)倍，位移不是總是相反．故B錯(cuò)誤；
C、質(zhì)點(diǎn)M與P平衡位置間相距半個(gè)波長，振動(dòng)情況總是相反，M質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波谷處，P質(zhì)點(diǎn)一定到達(dá)波峰處．故C正確；
D、波的周期T=1.2s，從圖示位置開始計(jì)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)向平衡位置運(yùn)動(dòng)，在0.3s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的位置與圖示時(shí)刻開始向上振動(dòng)$\frac{1}{4}T$，由于此刻質(zhì)點(diǎn)P正向上振動(dòng)，速度增大，則質(zhì)點(diǎn)P通過的路程S＞A=20cm，故D錯(cuò)誤．
故選：AC．

點(diǎn)評 題在于關(guān)鍵分析質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)情況，確定P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向和周期．考查把握振動(dòng)與波動(dòng)聯(lián)系的能力．