Question

15．一列簡(jiǎn)諧橫波在彈性介質(zhì)中沿x軸傳播，波源位于坐標(biāo)原點(diǎn)O，零時(shí)刻開始振動(dòng)，t₁=3s時(shí)波源停止振動(dòng)，如圖為t₂=3.5s時(shí)的波形圖，其中質(zhì)點(diǎn)a的平衡位置離原點(diǎn)O的距離x=5.0m．以下說(shuō)法不正確的是（　�。�

• A． 波速為5m/s
• B． 波長(zhǎng)為4m
• C． 波源起振方向沿y軸正方向
• D． 在t=4.5s時(shí)質(zhì)點(diǎn)a位于波峰
• E． 從波源起振開始計(jì)時(shí)3.0s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)a運(yùn)動(dòng)的總路程為1.6m

Answer 1

分析 據(jù)題，波源從零時(shí)刻波開始振動(dòng)，t₁=3s時(shí)波源停止振動(dòng)，形成兩個(gè)波長(zhǎng)的波形，說(shuō)明周期為T=1.5s，讀出波長(zhǎng)，求出波速．圖中最前頭質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波源的起振方向相同．根據(jù)時(shí)間與周期的倍數(shù)關(guān)系，求解3s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)a運(yùn)動(dòng)的總路程．

解答 解：A、由題知，波源停止振動(dòng)后，在t₁=3s到t₂=3.5s時(shí)間內(nèi)波傳播的距離為△x=2m，則波速v=$\frac{△x}{△t}$=$\frac{2}{0.5}$m/s=4m/s，故A錯(cuò)誤；
B、由題圖可知，波長(zhǎng)λ=4 m，故B正確；
C、t=3.5 s時(shí)，波傳播的距離為△x=v•△t=4×3.5 m=14 m，x=14m處質(zhì)點(diǎn)正沿y軸正方向起振，所以波源起振方向沿y軸正方向，故C正確；
D、從圖示時(shí)刻經(jīng)△t=1 s時(shí)間波向前傳播的距離為△x=vt=4×1m=4m，質(zhì)點(diǎn)a已停止振動(dòng)，則知在t=4.5s時(shí)質(zhì)點(diǎn)a位于平衡位置，故D錯(cuò)誤；
E、從t=0時(shí)刻起，經(jīng)△t=$\frac{△x}{v}$=$\frac{5}{4}$s=1.25s，質(zhì)點(diǎn)a開始振動(dòng)，3.0 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)a振動(dòng)了3s-1.25 s=2.75s=2$\frac{3}{4}$T，故質(zhì)點(diǎn)a運(yùn)動(dòng)的總路程為 S=2×4A+3A=11×0.2 m=2.2 m，故E錯(cuò)誤．
本題選不正確的，故選：ADE．

點(diǎn)評(píng) 本題容易產(chǎn)生的錯(cuò)誤是認(rèn)為：3s內(nèi)形成兩個(gè)完整的波形，得到周期為1.5s，要注意波傳播的距離與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)通過(guò)的路程是不同的，解法也不一樣．