Question

4．一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，已知t=0時(shí)的波形如圖所示，波上有P、Q兩點(diǎn)，其縱坐標(biāo)分別為y_P=2cm，y_Q=-2cm．下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

• A． P點(diǎn)的振動(dòng)形式傳到Q點(diǎn)需要$\frac{T}{2}$
• B． P、Q在振動(dòng)的過(guò)程中，速度總是相同
• C． 在$\frac{5T}{4}$內(nèi)，P點(diǎn)通過(guò)的路程為20cm
• D． 當(dāng)該簡(jiǎn)諧波通過(guò)直徑為1 m的孔洞時(shí)不會(huì)出現(xiàn)明顯的衍射現(xiàn)象

Answer 1

分析 P、Q兩點(diǎn)平衡位置間的距離等于半個(gè)波長(zhǎng)，振動(dòng)形式從P傳到Q需要半個(gè)周期，這兩點(diǎn)的振動(dòng)情況總是相反．根據(jù)時(shí)間與周期的關(guān)系，分析P、Q的位置，求解路程．當(dāng)孔的尺寸小于波長(zhǎng)時(shí)能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象．

解答 解：A、由圖看出，P、Q兩點(diǎn)平衡位置間的距離等于半個(gè)波長(zhǎng)，因在簡(jiǎn)諧波傳播過(guò)程中，振動(dòng)在一個(gè)周期內(nèi)傳播一個(gè)波長(zhǎng)，所以振動(dòng)形式從P傳到Q需要半個(gè)周期$\frac{T}{2}$，故A正確．
B、P、Q的振動(dòng)情況總是相反，所以在振動(dòng)過(guò)程中，它們的速度總是大小相等，方向相反，即速度相反．故B錯(cuò)誤．
C、若圖示時(shí)刻P在平衡位置或最大位移處，在$\frac{5T}{4}$內(nèi)，P點(diǎn)通過(guò)的路程為：S=$\frac{5}{4}$=5A=5×4cm=20cm，而實(shí)際上圖示時(shí)刻，P點(diǎn)不在平衡位置或最大位移處，所以在$\frac{5T}{4}$內(nèi)，P點(diǎn)通過(guò)的路程不是20cm，故C錯(cuò)誤．
D、該波的波長(zhǎng)為2m，根據(jù)衍射的條件可知，當(dāng)該簡(jiǎn)諧波通過(guò)直徑為1 m的孔洞時(shí)會(huì)出現(xiàn)明顯的衍射現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤．
故選：A

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要知道平衡位置相距半個(gè)波長(zhǎng)奇數(shù)倍的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)是反相點(diǎn)，即是振動(dòng)情況總是相反的點(diǎn)，間距通項(xiàng)為x=（2n+1）•$\frac{λ}{2}$，（n=0，1，2，…）．