Question

13．如圖所示，兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿 x 軸正方向和負(fù)方向傳播，兩波源分別位于 x=-0.2m和x=1.2m 處，傳播速度均為v₀=0.2m/s，振幅均為 A=2cm．圖示為t=0時(shí)刻兩列波的圖象（傳播方向如圖所示），此時(shí)平衡位置處于x=0.2m和x=0.8m的 P、Q 兩質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)．質(zhì)點(diǎn) M 的平衡位置處于 x=0.5m 處，則下列判斷正確的是（　�。�

• A． 兩列波的周期均為 2s，且起振方向均沿 y 軸負(fù)方向
• B． t=0時(shí)刻，x=0 處的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置向 y 軸正方向運(yùn)動(dòng)，x=0.1m 處的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置向 y 軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
• C． t=1.5s時(shí)刻之前，質(zhì)點(diǎn)M始終處?kù)o止?fàn)顟B(tài)
• D． M 點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)后做振幅為4cm，周期為4s的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
• E． T=2.5s 時(shí) M 點(diǎn)處于平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)

Answer 1

分析 由圖象得到波長(zhǎng)進(jìn)而得到周期，并由圖象得到各點(diǎn)在t=0時(shí)的位置及振動(dòng)方向，從而利用波的疊加原理得到各點(diǎn)振動(dòng)狀態(tài)．

解答 解：A、由圖象可知，兩列波的波長(zhǎng)都是0.4m，且將要往下運(yùn)動(dòng)，故波的周期$T=\frac{λ}{v}=2s$，且起振方向均沿 y 軸負(fù)方向，故A正確；
B、由圖可知，t=0時(shí)刻，x=0 處的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置，又有波向右傳播，所以質(zhì)點(diǎn)向 y 軸正方向運(yùn)動(dòng)；x=0.1m 處的質(zhì)點(diǎn)處于負(fù)向最大位移處，且向平衡位置運(yùn)動(dòng)，即 y 軸正方向運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C、M點(diǎn)距P、Q都是0.3m，兩列波的傳播速度為0.2m/s，故需經(jīng)1.5s波才能傳到M點(diǎn)，所以，在t=1.5s時(shí)刻之前，質(zhì)點(diǎn)M始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，故C正確；
D、M點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)后，兩列波在M點(diǎn)的振動(dòng)完全相同，故M點(diǎn)的振動(dòng)為兩列波的相干疊加，振幅為兩列波的振幅之和即4cm，周期不變，即為2s，故D錯(cuò)誤；
E、M點(diǎn)在t=1.5s時(shí)開(kāi)始向下振動(dòng)，振幅為4cm，周期為2s，故T=2.5s 時(shí) M 點(diǎn)處于平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，故E正確；
故選：ACE．

點(diǎn)評(píng) 由波形圖，可根據(jù)波的傳播方向得到任一位置下一時(shí)刻波的位置，從而得到任一點(diǎn)波的振動(dòng)方向．另外，某一點(diǎn)波的振動(dòng)等于所有波在該點(diǎn)互不影響疊加而成的復(fù)合波．