Question

一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点J的速度为v，经过2.0s它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过0.4s它的速度大小、方向第二次与v相同，则下列判断中正确的有（　　）

A．波沿-x方向传播，波速为5m/s

B．质点K与质点M的位移大小总是相等、方向总是相反

C．从图示时刻起，质点M比质点I先回到平衡位置

D．从图示时刻开始计时，在t=4.0s时刻，质点J的位移为+10cm

Answer 1

分析：由题，此刻质点J的速度为v，经过2.0s它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过0.4s它的速度大小、方向第二次与v相同，分析可知，此刻质点J振动方向沿y轴负方向，周期T=2.4s，波沿+x方向传播．由图读出波长，求出波速．图示时刻，质点K与质点M的位移大小相等、方向相同．从图示时刻起，质点I比质点M先回到平衡位置．从图示时刻开始计时，在t=4.0s时刻，质点J到达波峰．

解答：解：A、由题分析可知，图示时刻质点J的运动方向沿-y方向，则波沿+x方向传播．周期T=2.4s，波速v=

λ

T

=5m/s．故A错误．
    B、图示时刻，质点K与质点M的位移大小相等、方向相同．故B错误．
    C、图示时刻，质点M的运动方向向上，先向上后向下才回到平衡位置，而质点I运动方向向上，直接回到平衡位置，则质点I比质点M先回到平衡位置．故C错误．
    D、由于周期T=2.4s，质点J在t=4.0s时刻的位移与t=1.6s时刻的位移相同，质点J到达波峰，位移为+10cm．故D正确．
故选D

点评：本题分析质点的振动情况与波动情况关系的能力．波动图象问题中，常常用到简谐波的周期性：每隔一个周期，波的图象相同，各质点回到原来位置．