Question

2．如圖所示，兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，兩波源分別位于x=-0.2m和x=1.2m處，傳播速度均為v₀=0.2m/s，振幅均為A=2cm．圖示為t=0時(shí)刻兩列波的圖象（傳播方向如圖所示）；此刻平衡位置處于x=0.2m和x=0.8m的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng)．質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置處于x=0.5m處，則下列判斷正確的是（　�。�

• A． 質(zhì)點(diǎn)P、Q的起振方向都沿y軸負(fù)方向
• B． t=1.5s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P、Q都運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)
• C． t=1.5s刻之前，質(zhì)點(diǎn)M始終處于靜止?fàn)顟B(tài)
• D． t=2.5s時(shí)M點(diǎn)處于平衡位置向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
• E． M點(diǎn)開始振動(dòng)后做振幅為4cm，周期為2s的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

Answer 1

分析 兩列波相遇并經(jīng)過重疊區(qū)域后，振幅、速度、波長(zhǎng)不變．由圖讀出波長(zhǎng)，從而由波速公式算出波的周期．根據(jù)所給的時(shí)間與周期的關(guān)系，分析質(zhì)點(diǎn)M的位置，確定其位移．由波的傳播方向來確定質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向．兩列頻率相同的相干波，當(dāng)波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)，當(dāng)波峰與波谷相遇時(shí)振動(dòng)減弱，則振動(dòng)情況相同時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)；振動(dòng)情況相反時(shí)振動(dòng)減弱．

解答 解：A、由波的傳播方向根據(jù)波形平移法可判斷出質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向：兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，則根據(jù)波形的平移法可知質(zhì)點(diǎn)P、Q均沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故A正確；
B、質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，只在各自的平衡位置附近振動(dòng)，所以質(zhì)點(diǎn)P、Q都不會(huì)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；
C、由圖知波長(zhǎng)λ=0.4m，由v=$\frac{λ}{T}$ 得，波的周期為T=$\frac{λ}{v}$=$\frac{0.4}{0.2}$s=2s，兩列波傳到M的時(shí)間為$\frac{3}{4}$T，當(dāng)t=1.5s時(shí)刻，兩列波的波谷都恰好傳到質(zhì)點(diǎn)M，所以t=1.5s刻之前，質(zhì)點(diǎn)M始終處于靜止?fàn)顟B(tài)．故C正確；
D、由C選項(xiàng)分析，結(jié)合矢量疊加原則，則t=1.5s時(shí)M點(diǎn)處于平衡位置向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤；
E、依據(jù)疊加原則，則M點(diǎn)開始振動(dòng)后做振幅為4cm，但周期仍為2s的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，故E正確；
故選：ACE．

點(diǎn)評(píng) 本題要掌握波的獨(dú)立傳播原理：兩列波相遇后保持原來的性質(zhì)不變．理解波的疊加遵守矢量合成法則，例如當(dāng)該波的波峰與波峰相遇時(shí)，此處相對(duì)平衡位置的位移為振幅的二倍；當(dāng)波峰與波谷相遇時(shí)此處的位移為零．