Question

3．處于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速v=200m/s，已知t=0時(shí)，波剛傳播到x=40m處，波形如圖所示，在x=400m處有一接受器（圖中未畫出），則下列說(shuō)法正確的是ACD（填正確答案標(biāo)號(hào)）
A．波源開始振動(dòng)時(shí)方向沿y軸負(fù)方向
B．接收器接收到此波瞬間，x=40m的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向沿y軸正方向
C．若波源向x軸正方向勻速運(yùn)動(dòng)，接收器收到波的頻率大于10Hz
D．從t=0開始經(jīng)0.15s，x=40m的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為0.6m
E．當(dāng)t=0.75s時(shí)，x=40m的質(zhì)點(diǎn)恰好到達(dá)波谷的位置．

Answer 1

分析 簡(jiǎn)諧波傳播過(guò)程中，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源的起振方向相同，由圖中x=40m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向讀出各質(zhì)點(diǎn)的起振方向，即可判斷出波源開始振動(dòng)時(shí)的方向．波在介質(zhì)中勻速傳播，由t=$\frac{x}{v}$求出波傳到接收器的時(shí)間．質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的路程是四個(gè)振幅，根據(jù)時(shí)間與周期的關(guān)系，求出質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程．若波源向x軸正方向運(yùn)動(dòng)，接收器收到波的頻率減�。�

解答 解：A、波沿x軸正方向傳播，運(yùn)用波形平移法可知，由圖中x=40m處質(zhì)點(diǎn)的起振方向?yàn)檠貀軸負(fù)方向，則波源開始振動(dòng)時(shí)方向沿y軸負(fù)方向．故A正確
B、接收器與x=40m的距離為△x=400m-40m=360m，波傳到接收器的時(shí)間為 t=$\frac{△x}{v}$=$\frac{360}{200}$s=1.8s．該波的周期為 T=$\frac{λ}{v}$=$\frac{20}{200}$=0.1s，則知，接收器接收到此波瞬間，x=40m的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向．故B錯(cuò)誤．
C、該波的頻率為 f=$\frac{1}{T}$=10Hz，若波源向x軸正方向運(yùn)動(dòng)，波源與接收器間的距離減小，根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，接收器收到波的頻率增大，將大于10Hz，故C正確
D、由于t=0.15s=1.5T，從t=0開始經(jīng)0.15s時(shí)，x=40m的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程S=1.5×4A=6×10cm=0.6m．故D正確．
E、當(dāng)t=0.75s時(shí)，波向右傳播的距離△x=v△t=200×0.75m=150m=7λ+$\frac{1}{2}$λ，原有的波形圖向右平移 $\frac{1}{2}$λ，x=40m的質(zhì)點(diǎn)仍在平衡位置，故E錯(cuò)誤．
故答案為：ACD

點(diǎn)評(píng) 簡(jiǎn)諧波一個(gè)基本特點(diǎn)是介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的起振方向都與波源的起振方向相同．波源與接收器的距離增大時(shí)，接收器接收到的波的頻率將變��；波源與接收器的距離減小時(shí)，接收器接收到的波的頻率將變大．