Question

2．一水平長繩上系著一個彈簧和小球組成的振動系統(tǒng)，小球振動的固有頻率為2Hz，現(xiàn)在長繩兩端分別有一振源P、Q同時開始以相同振幅A上下振動了一段時間，某時刻兩振源在長繩上形成波形如圖，兩列波先后間隔一段時間經(jīng)過彈簧振子所在位置，觀察到小球先后出現(xiàn)了兩次振動，小球第一次振動時起振方向向上，且振動并不顯著，而小球第二次則產(chǎn)生了較強(qiáng)烈的振動，則（　�。�

• A． 由Q振源產(chǎn)生的波先到達(dá)振動系統(tǒng)
• B． Q振源離振動系統(tǒng)較近
• C． 由Q振源產(chǎn)生的波的波速較接近4m/s
• D． 有2個時刻彈簧振子上會出現(xiàn)振動位移大小為2A的點

Answer 1

分析 由兩個波的波形及傳播方向根據(jù)“上下坡”法判斷哪列波的波源起振方向向上，即為第一次到達(dá)彈簧振子所在位置的波，由小球第二次則產(chǎn)生了較強(qiáng)烈的振動知小球與波上的質(zhì)點達(dá)到了共振，即波上質(zhì)點的振動頻率為2Hz．

解答 解：AB、由“上下坡”法得知P振源起振方向向上，Q振源起振方向向下，由于小球第一次振動時起振方向向上，故由P振源產(chǎn)生的波先到達(dá)振動系統(tǒng)．
由于兩列波在同一介質(zhì)中傳播，波速相等，則Q振源離振動系統(tǒng)遠(yuǎn)，故A、B錯誤；
C、Q晚到達(dá)彈簧振子所在位置，且小球產(chǎn)生了較強(qiáng)烈的振動，即共振，故Q的振動頻率接近2Hz，則周期接近0.5s，波速v=$\frac{λ}{T}$=$\frac{2}{0.5}$m/s=4m/s，故C正確．
D、由于兩列波的頻率不同，不會產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，由于兩列波的波長不等，則根據(jù)波的疊加原理，有4個時刻繩上會出現(xiàn)振動位移大小為2A的點，故D錯誤；
故選：C．

點評 本題關(guān)鍵掌握共振現(xiàn)象及其產(chǎn)生的條件是解題關(guān)鍵，第二次彈簧振子產(chǎn)生了較強(qiáng)烈的振動，小球與波上的質(zhì)點達(dá)產(chǎn)生了共振是本題的突破口，同時要知道機(jī)械波的波速由介質(zhì)決定，同類波在同一介質(zhì)中傳播時波速相等．