Question

13．如圖所示，兩列簡諧橫波分別沿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，兩列波的速度大小均為v=0.4m/s，兩波源的振幅均為A=2cm．圖示為t=0時(shí)刻兩列波的圖象（傳播方向如圖所示），該時(shí)刻平衡位置位于x=0.2m和x=0.8m的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置處于x=0.5m處．關(guān)于各質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況的判斷正確的是（　　）

• A． t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P、Q均沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)
• B． t=1s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M的位移為-4cm
• C． t=1s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M的位移為+4cm
• D． t=0.75s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P、Q都運(yùn)動(dòng)到x=0.5m

Answer 1

分析 由圖讀出波長，從而由波速公式算出波的周期．兩列頻率相同的相干波，當(dāng)波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)，當(dāng)波峰與波谷相遇時(shí)振動(dòng)減弱，則振動(dòng)情況相同時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)；振動(dòng)情況相反時(shí)振動(dòng)減弱．根據(jù)所給的時(shí)間與周期的關(guān)系，分析質(zhì)點(diǎn)M的位置，確定其位移．由波的傳播方向來確定質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向．

解答 解：A、由波的傳播方向根據(jù)波形平移法可判斷出質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向：兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，則質(zhì)點(diǎn)P、Q的起振方向均沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B、C、由圖知波長λ=0.4m，由v=$\frac{λ}{T}$得，該波的周期為 T=$\frac{λ}{v}=\frac{0.4}{0.4}$s=1.0s，兩質(zhì)點(diǎn)傳到M的時(shí)間為$\frac{3}{4}$T=0.75s，當(dāng)t=1s=1T時(shí)刻，兩列波的波谷都恰好傳到質(zhì)點(diǎn)M，所以位移為-4cm．故B正確，C錯(cuò)誤；
D、簡諧波傳播的過程中質(zhì)點(diǎn)不向前遷移，只在各自的平衡位置附近振動(dòng)，所以質(zhì)點(diǎn)P、Q都不會(huì)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)，故D錯(cuò)誤；
故選：B

點(diǎn)評(píng) 本題要掌握波的獨(dú)立傳播原理：兩列波相遇后保持原來的性質(zhì)不變．理解波的疊加遵守矢量合成法則，例如當(dāng)該波的波峰與波峰相遇時(shí)，此處相對(duì)平衡位置的位移為振幅的二倍；當(dāng)波峰與波谷相遇時(shí)此處的位移為零．