Question

7．如圖所示，兩列簡諧橫波分別沿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，兩列波的波速均為v=0.4m/s，兩列波的振幅均為2cm．圖示為t=0時刻兩列波的圖象（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)點剛開始振動．質(zhì)點M、N的平衡位置處于x=0.5m，下列說法正確的是（　　）

• A． t=0.75s時刻，質(zhì)點P、Q都運動到M點
• B． x=0.4m處質(zhì)點的起振方向沿y軸負(fù)方向
• C． t=2s時刻，質(zhì)點M的縱坐標(biāo)為4cm
• D． 0到2s這段時間內(nèi)質(zhì)點M通過的路程為20cm
• E． M點振動后的振幅是4cm

Answer 1

分析 兩列波相遇并經(jīng)過重疊區(qū)域后，振幅、速度、波長不變．由圖讀出波長，從而由波速公式算出波的周期．根據(jù)所給的時間與周期的關(guān)系，分析質(zhì)點M的位置，確定其位移．由波的傳播方向來確定質(zhì)點的振動方向．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振動加強(qiáng)，當(dāng)波峰與波谷相遇時振動減弱，則振動情況相同時振動加強(qiáng)；振動情況相反時振動減弱．

解答 解：A、質(zhì)點不隨波遷移，所以質(zhì)點P、Q都不會運動到M點．故A錯誤；
B、由波的傳播方向可確定質(zhì)點的振動方向：逆向描波法．兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，則質(zhì)點P、Q均沿y軸負(fù)方向運動，所以x=0.4m處質(zhì)點的起振方向也沿y軸負(fù)方向，故B正確；
C、由圖可知，該兩波的波長為0.4m，由波長與波速關(guān)系可求出，波的周期為T=$\frac{λ}{v}=\frac{0.4}{0.4}=1$s，
由圖可知，兩質(zhì)點到M的距離都是0.3m．波傳到M的時間都是為：$\frac{0.3}{0.4}=0.75$s=$\frac{3}{4}$T，M點起振的方向向下，再經(jīng)過：1.25s=$\frac{5}{4}T$，兩波的波谷恰好傳到質(zhì)點M，所以M點的位移為-4cm．故C錯誤；
D、0到2s這段時間內(nèi)質(zhì)點M振動的時間是$\frac{5}{4}T$，通過的路程為s=$\frac{5}{4}×4（2A）=10A=10×2cm=20$cm．故D正確；
E、由于兩列波同時到達(dá)M點，兩列波的周期相等，所以兩列波形成的干涉波在M點屬于振動的加強(qiáng)點，M點的振幅是兩列波的振幅的和，即：A′=2A=2×2cm=4cm．故E正確．
故選：BDE

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(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，此處相對平衡位置的位移為振幅的二倍；當(dāng)波峰與波谷相遇時此處的位移為零．