Question

4．圖（a）為一列簡諧橫波在t=0.10s時刻的波形圖，P是平衡位置在x=1.0m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置在x=4.0m處的質(zhì)點(diǎn)；圖（b）為質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖象，下列說法正確的是（　�。�

• A． 在t=0.10s時，質(zhì)點(diǎn)Q向y軸正方向運(yùn)動
• B． 在t=0.25s時，質(zhì)點(diǎn)P的加速度方向與y軸正方向相同
• C． 從t=0.10s到t=0.25s，該波沿x軸負(fù)方向傳播了6m
• D． 從t=0.10s到t=0.25s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為30cm
• E． 質(zhì)點(diǎn)Q簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為y=0.10sin10πt（國際單位）

Answer 1

分析 t=0.10s時Q點(diǎn)在平衡位置上，由乙圖確定Q的運(yùn)動方向，從而確定了該波向左傳播．根據(jù)時間與周期的關(guān)系，分析質(zhì)點(diǎn)P的位置和加速度，求出通過的路程．根據(jù)甲、乙兩圖可以讀出該波的波長和周期，從而求出波速，根據(jù)x=vt求解波傳播的距離．根據(jù)圖象讀出振幅A，結(jié)合數(shù)學(xué)知識寫出Q點(diǎn)的振動方程．

解答 解：A、圖（b）為質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖象，則知在t=0.10s時，質(zhì)點(diǎn)Q正從平衡位置向波谷運(yùn)動，所以質(zhì)點(diǎn)Q向y軸負(fù)方向運(yùn)動，故A錯誤；
B、在t=0.10s時，質(zhì)點(diǎn)Q向y軸負(fù)方向運(yùn)動，根據(jù)波形平移法可知該波沿x軸負(fù)方向傳播，此時P點(diǎn)正向上運(yùn)動．由圖b讀出周期T=0.2s，從t=0.10s到t=0.25s經(jīng)過的時間為：△t=0.15s=$\frac{3}{4}$T，則在t=0.25s時，質(zhì)點(diǎn)P位于x軸下方，加速度方向與y軸正方向相同，故B正確；
C、由甲圖知波長λ=8m，則波速為：v=$\frac{λ}{T}$=$\frac{8}{0.2}$m/s=40m/s，從t=0.10s到=0.25s經(jīng)過的時間為△t=0.15s，該波沿x軸負(fù)方向傳播的距離為：△x=v△t=40×0.15m=6m，故C正確；
D、由于t=0.10s時質(zhì)點(diǎn)P不在波峰、波谷和平衡位置，所以從t=0.10s到0.25s內(nèi)，所以質(zhì)點(diǎn)P通過的路程不是3A=30cm，故D錯誤；
E、質(zhì)點(diǎn)Q簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為y=Asin$\frac{2π}{T}$t=0.1sin $\frac{2π}{0.2}$t=0.10sin10πt（cm），故E正確．
故選：BCE

點(diǎn)評 本題的關(guān)鍵是會根據(jù)振動情況來判斷波的傳播方向，抓住振動圖象和波動圖象之間的內(nèi)在聯(lián)系．要知道質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動時，在一個周期通過的路程是4A，半個周期內(nèi)通過的路程是2A，但時間內(nèi)通過的路程不能類推，要根據(jù)起點(diǎn)位置分析．