Question

17．如圖所示，兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負方向傳播，兩波源分別位于x=-0.2m和x=1.2m處，兩列波的速度均為v=0.2m/s，兩波源的振幅均為A=2cm．圖示為t=0時刻兩列波的圖象（傳播方向如圖所示），此時平衡位置處于x=0.2m和x=0.8的P、Q兩質點剛開始振動．質點M的平衡位置處于x=0.5m處，關于各質點運動情況下列判斷正確的是 （　　）

• A． 質點P、Q的起振方向都沿y軸正方向
• B． t=1.5s時刻，質點P、Q都運動到M點
• C． t=2s時刻，質點M的位移為-2cm
• D． t=3s時刻，質點M的位移為4cm

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，當波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇時振動加強，當波峰與波谷相遇時振動減弱，則振動情況相同時振動加強；振動情況相反時振動減弱．根據(jù)所給的時間與周期的關系，分析質點M的位置，確定其位移．由波的傳播方向來確定質點的振動方向．

解答 解：A、由波的傳播方向根據(jù)波形平移法可判斷出質點的振動方向：兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負方向傳播，則質點P、Q的起振方向均沿y軸負方向運動，故A錯誤；
B、波在傳播的過程中，個質點只在平衡位置附近振動，不隨波傳播．故B錯誤；
C、由圖知波長λ=0.4m，由v=$\frac{λ}{T}$，該波的周期為 T=$\frac{λ}{v}=\frac{0.4}{0.2}=2$s，兩質點傳到M的時間為$\frac{0.3}{0.2}=1.5$s，當t=2s時刻，$t=1.5+\frac{1}{4}T$，兩列波的波谷都恰好傳到質點M，所以位移為-4cm．故C錯誤；
D、t=3s時刻，$t=1.5+\frac{3}{4}T$兩列波的波峰都恰好傳到質點M，質點M的位移為4cm，故D正確；
故選：D

點評 本題要掌握波的獨立傳播原理：兩列波相遇后保持原來的性質不變．理解波的疊加遵守矢量合成法則，例如當該波的波峰與波峰相遇時，此處相對平衡位置的位移為振幅的二倍；當波峰與波谷相遇時此處的位移為零．