Question

9．如圖所示，實(shí)線是沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，質(zhì)點(diǎn)P恰在平衡位置，虛線是這列波在t=0.2s時(shí)刻的波形圖．已知該波的波速是0.8m/s，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 這列波可能是沿x軸正方向傳播的
• B． t=0時(shí)，x=4cm處質(zhì)點(diǎn)P的速度沿x軸負(fù)方向
• C． 質(zhì)點(diǎn)P在0.2s時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程為8cm
• D． 質(zhì)點(diǎn)P在0.2s時(shí)刻速度方向與加速度方向相同

Answer 1

分析 由圖讀出波長(zhǎng)λ，由v=$\frac{λ}{T}$求出周期T，由時(shí)間t=0.2s與T的關(guān)系，根據(jù)波形的平移，判斷波的傳播方向，即可判斷t=0時(shí)，x=4cm處質(zhì)點(diǎn)P的速度方向．由時(shí)間與周期的關(guān)系，求解質(zhì)點(diǎn)P在0.2s時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程，確定出質(zhì)點(diǎn)P在0.2s時(shí)刻的位置，分析速度方向與加速度方向的關(guān)系．

解答 解：A、由圖讀出波長(zhǎng)λ=12cm=0.12m，由v=$\frac{λ}{T}$得周期T=$\frac{λ}{v}$=$\frac{0.12}{0.8}$s=0.15s，因t=0.2s=$\frac{4}{3}$T，則由圖看出，實(shí)線到虛線，波形向右平移了9cm-1cm=8cm=$\frac{2}{3}$λ，或向左平移了13cm-9cm=4cm=$\frac{1}{3}$λ．故由波的周期性得知，波形應(yīng)向左平移，波沿x軸負(fù)方向傳播．故A錯(cuò)誤．
B、波沿x軸負(fù)方向傳播，由“上下坡法”可知，在t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的速度沿y軸負(fù)方向，不可能沿x軸負(fù)方向．故B錯(cuò)誤．
C、因t=0.2s=$\frac{4}{3}$T，質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的路程是4A=8cm，所以質(zhì)點(diǎn)P在0.2s時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程大于8cm，故C錯(cuò)誤．
D、由圖知，在0.2s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P處于波谷與平衡位置之間，且向平衡位置運(yùn)動(dòng)，做加速運(yùn)動(dòng)，所以速度方向與加速度方向相同．故D正確．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是時(shí)間t=0.2s與T的關(guān)系，利用波形的平移法判斷波的傳播方向．根據(jù)時(shí)間與周期的關(guān)系，分析質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．