Question

一根張緊的水平彈性長繩上有a、b兩點相距14m，b點在a點的右方．當(dāng)一列簡諧橫波沿此長繩向右傳播時，若a點的位移達到正極大值時，b點的位移恰為0，且向下運動．經(jīng)過1s后，a點的位移為0，且向下運動，而b點的位移恰達到負極大值．則這列簡諧橫波的波速可能等于（ ）
A．4.67m/s
B．6m/s
C．10m/s
D．14m/s

Answer 1

【答案】分析：根據(jù)a、b兩點的狀態(tài)，分析它們平衡位置之間的距離與波長的關(guān)系．當(dāng)a點的位移達到正極大值時，b點的位移恰為0，且向下運動，a、b平衡位置間距離至少等于波長，根據(jù)波的周期性，得出波長的通項．根據(jù)經(jīng)過1s后，a點的位移為0，且向下運動，而b點的位移恰達到負極大值，得出時間與周期的關(guān)系式，得到周期的通項，求出波速的通項，再求解波速的特殊值．
解答：解：由題，當(dāng)a點的位移達到正極大值時，b點的位移恰為0，且向下運動，得到x_ab=（n+）λ，n=0，1，2，…
根據(jù)題意，經(jīng)過1s后，a點的位移為0，且向下運動，而b點的位移恰達到負極大值，則有t=（k+）T，k=0，1，2，…．
則得到波長λ=，T=，波速v===m/s
當(dāng)n=0，k=0時，v==4.67m/s；
當(dāng)n=1，k=1時，v=10m/s；
由于n，k都是整數(shù)，v不可能等于6m/s和10m/s．
故選AC
點評：本題要考慮空間的周期性和時間的周期性，列出兩個波長和周期的通項，再求解特殊值．中等難度．