Question

18．彈性介質(zhì)中波源O沿豎直方向振動(dòng)產(chǎn)生的振幅為0.1m的簡(jiǎn)諧橫波以速度v=10m/s傳播，M、N為與O在同一直線上的兩質(zhì)點(diǎn)，它們到O的距離分別為OM=12m、ON=6m．波源O開始振動(dòng)一段時(shí)間后在直線MN上形成的波形如圖所示，波剛好傳到M點(diǎn)，不計(jì)波傳播過(guò)程中的能量損失．下列說(shuō)法正確的（　　）

• A． 此時(shí)O點(diǎn)的振動(dòng)方向向上
• B． 波源的振動(dòng)頻率為2.5Hz
• C． 波傳播到N時(shí)，N先向下振動(dòng)
• D． M與N的速度方向始終相同
• E． 從O開始振動(dòng)到此時(shí)N質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為0.6m

Answer 1

分析 由圖讀出波長(zhǎng)，由波速公式求波的周期和頻率，即得到波源的振動(dòng)頻率．根據(jù)波前質(zhì)點(diǎn)的起振方向，分析波源開始振動(dòng)的方向．介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向相同．根據(jù)對(duì)稱性和兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)與波源振動(dòng)的關(guān)系，分析M、N的步調(diào)關(guān)系，從而判斷速度關(guān)系．根據(jù)從O開始振動(dòng)到此時(shí)所用時(shí)間，求N質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程．

解答 解：A、由圖知，波最前列質(zhì)點(diǎn)的起振方向向下，所以波源O點(diǎn)開始振動(dòng)的方向向下，故A錯(cuò)誤．
B、由圖知，ON=1.5λ，得 λ=$\frac{ON}{1.5}$=$\frac{6}{1.5}$m=4m，所以波源的振動(dòng)周期為 T=$\frac{λ}{v}$=$\frac{4}{10}$s=0.4s，頻率為 f=$\frac{1}{T}$=2.5Hz．故B正確．
C、介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向都相同，可知，波傳播到N時(shí)，N先向下振動(dòng)．故C正確．
D、由于ON=1.5λ，所以N點(diǎn)與O點(diǎn)的振動(dòng)情況總是相反．OM=3λ，所以M點(diǎn)與O點(diǎn)振動(dòng)情況總是相同，所以M點(diǎn)與N點(diǎn)振動(dòng)情況總是相反，M與N的速度方向始終相反，故D錯(cuò)誤．
E、根據(jù)對(duì)稱性可知，從O開始振動(dòng)到此時(shí)N質(zhì)點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)了1.5T，所以在這段時(shí)間內(nèi)N質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為 S=1.5×4A=6×0.1m=0.6m，故E正確．
故選：BCE

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵要抓住波的基本特點(diǎn)：介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向相同，與波源的起振方向也相同．知道平衡位置相距半個(gè)波長(zhǎng)奇數(shù)的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，振動(dòng)情況總是相反．平衡位置相距波長(zhǎng)整數(shù)的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，振動(dòng)情況總是相同．