Question

5．如圖所示，實線是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，質點P恰在平衡位置，虛線是這列波在t=0.2s時刻的波形圖．已知該波的波速是0.8m/s，則下列說法正確的是（　�。�

• A． 這列波可能是沿x軸正方向傳播的
• B． 質點P在0.4s時刻速度方向與加速度方向相反
• C． t=0.5s時，質點P的速度沿y軸負方向
• D． 質點P在0.3s時間內經過的路程為0.20m

Answer 1

分析 由圖讀出波長λ，由v=$\frac{λ}{T}$求出周期T，由時間t=0.2s與T的關系，根據(jù)波形的平移，判斷波的傳播方向，即可判斷t=0時，x=4cm處質點P的速度方向．由時間與周期的關系，求解質點P在0.3s時間內經過的路程，確定出質點P在0.4s時刻的位置，分析速度方向與加速度方向的關系．

解答 解：A、由圖讀出波長λ=12cm，由v=$\frac{λ}{T}$得周期T=$\frac{λ}{v}=\frac{0.12}{0.8}$s=0.15s，t=0.2s=$\frac{4}{3}$T，由圖看出，實線到虛線，波形向右平移了9cm-1cm=8cm=$\frac{2}{3}$λ，向左平移了13cm-9cm=4cm=$\frac{1}{3}$λ．故得知，波形應向左平移，波沿x軸負方向傳播．故A錯誤．
B、在t=0時刻的波形圖，質點P恰在平衡位置，波沿x軸負方向傳播，質點P在0.4s時刻，即$2\frac{2}{3}$，質點處于平衡位置與波峰之間，且速度遠離平衡位置，所以速度與加速度方向相反．故B正確．
C、t=0.5s時，即$3\frac{1}{3}T$，質點P處于波谷與平衡位置之間，且向平衡位置運動，所以速度沿y軸正方向．故C錯誤．
D、質點P在0.3s時間內完成2T，則路程為2×4×2cm=0.16m，故D錯誤．
故選：B

點評 本題關鍵是時間t=0.2s與T的關系，利用波形的平移法判斷波的傳播方向．根據(jù)時間與周期的關系，分析質點的運動狀態(tài)．