Question

2．一列向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波，當(dāng)波傳到x=2.0處的P點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，該時(shí)刻波形如圖所示，t=0.9s時(shí)，觀測(cè)到質(zhì)點(diǎn)P第三次到達(dá)波峰位置，下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 波速為0.5m/s
• B． 經(jīng)過(guò)1.4s質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為70cm
• C． t=1.6s時(shí)，x=4.5m處的質(zhì)點(diǎn)Q第三次到達(dá)波谷
• D． 與該波發(fā)生干涉的另一列簡(jiǎn)諧橫波的頻率一定為2.5Hz

Answer 1

分析 簡(jiǎn)諧橫波向右傳播過(guò)程中，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，根據(jù)波傳播方向判斷出質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方向，根據(jù)t=0.9s時(shí)，觀測(cè)到質(zhì)點(diǎn)P第三次到達(dá)波峰位置，分析得到周期，由圖象讀出波長(zhǎng)，求出波速．根據(jù)時(shí)間與周期的關(guān)系求經(jīng)過(guò)1.4s質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程．波在同一均勻介質(zhì)中勻速傳播的，運(yùn)用分段法求質(zhì)點(diǎn)Q第三次到達(dá)波谷的時(shí)間．發(fā)生干涉的條件是兩列波的頻率相同．

解答 解：A、簡(jiǎn)諧橫波向右傳播，由波形平移法知，各點(diǎn)的起振方向?yàn)樨Q直向上．t=0.9s時(shí)，P點(diǎn)第三次到達(dá)波峰，即有 （2+$\frac{1}{4}$）T=0.9s，T=0.4s，波長(zhǎng)為 λ=2m
所以波速 v=$\frac{λ}{T}$=$\frac{2}{0.4}$=5m/s，故A錯(cuò)誤．
B、t=1.4s相當(dāng)于3.5個(gè)周期，每個(gè)周期路程為4A=20cm，所以經(jīng)過(guò)1.4s質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為 S=3.5×4A=14×5cm=70cm，故B正確．
C、經(jīng)過(guò) t=$\frac{△x}{v}$=$\frac{4.5-2}{5}$=0.5s波傳到Q，經(jīng)過(guò)2.75T即再經(jīng)過(guò)1.1s后Q第三次到達(dá)波谷，所以t=1.6s時(shí)，x=4.5m處的質(zhì)點(diǎn)Q第三次到達(dá)波谷．故C正確．
D、要發(fā)生干涉現(xiàn)象，另外一列波的頻率一定相同，即 f=$\frac{1}{T}$=2.5Hz，故D正確．
故選：BCD

點(diǎn)評(píng) 本題采用分段法求解Q第三次形成波谷的時(shí)間，也可以根據(jù)波形平移法求．要知道質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期通過(guò)的路程是四倍的振幅．