题目内容
1.一列简谐横波在某时刻的波形如图所示,此时刻质点P的速度为v,经过1.0s它的速度大小、方向第一次与v相同,再经过0.2s它的速度大小、方向第二次与v相同,则下列判断中正确的是 ( )A. | 波沿x轴负方向传播,波速为5m/s | |
B. | 波沿x轴正方向传播,波速为5m/s | |
C. | 若某时刻质点M到达波谷处,则质点P一定到达波峰处 | |
D. | 质点M与质点Q的位移大小总是相等、方向总是相反 | |
E. | 从图示位置开始计时,在2.0s时刻,质点P的位移为20cm. |
分析 由图可知该波的波长为λ=6m.根据图示时刻质点P的运动情况,确定完成一次全振动,得到P振动的周期为T=1.2s,而且图示时刻P点的运动沿y轴负方向,可判断出波沿-x方向传播,由公式v=$\frac{λ}{T}$求出波速.图示时刻,质点M与质点Q的位移大小相等、方向相反,但它们平衡位置之间的距离不是半个波长的奇数倍,位移不是总是相反.质点M与P是反相点,振动情况总是相反.写出质点P的振动方程,再求从图示位置开始计时t=2.0s时刻质点P的位移.
解答 解:AB、由图读出波长 λ=6m.根据质点P的振动情况可得:该波的周期为 T=1.0s+0.2s=1.2s,则波速为 v=$\frac{λ}{T}$=$\frac{6}{1.2}$=5m/s.
根据质点P的运动情况可知,图示时刻P点运动方向沿y轴负方向,则沿波x轴负方向传播.故A正确,B错误.
C、由图知质点M与质点P的平衡位置之间的距离是半个波长,振动情况总是相反,则某时刻质点M到达波谷处,则质点P一定到达波峰处,故C正确.
D、图示时刻,质点M与质点Q的位移大小相等、方向相反,但它们平衡位置之间的距离不是半个波长的奇数倍,所以位移不是总是相反.故D错误.
E、该波的周期T=1.2s,从图示位置开始计时,质点P的振动方程为 y=-Asin($\frac{2π}{T}$t+$\frac{π}{6}$)=-20sin($\frac{2π}{1.2}$t+$\frac{π}{6}$)cm=-20sin($\frac{5π}{3}$t+$\frac{π}{6}$)cm
当t=2.0s时,代入解得 y=20cm,即从图示位置开始计时,在2.0 s时刻,质点P的位移为20 cm,故E正确.
故选:ACE
点评 本题在于关键分析质点P的振动情况,确定P点的运动方向和周期.要理解波的周期性,来分析任意时刻质点的位置.对于质点的位移,可写出振动方程求解任意时刻的位移.
A. | 细线对物体a的拉力减小 | B. | 斜劈对地面的压力减小 | ||
C. | 斜劈对物体a的摩擦力减小 | D. | 地面对斜劈的摩擦力增大 |
A. | mB最小可以为0 | |
B. | 地面对斜面体C的摩擦力方向水平向左 | |
C. | 增大mB,物块A所受摩擦力大小可能不变 | |
D. | 剪断A、B间的连线后,地面对斜面体C的支持力等于A、C的重力之和 |
A. | B球转到最低点时,B球的速度到达最大 | |
B. | A球速度最大时,两直角边与竖直方向的夹角为45° | |
C. | A、B两球的最大速度之比vA:vB=1:2 | |
D. | B球在向下摆的全过程中,杆对它做了正功 |
A. | 物体甲的重力可能为400N | |
B. | 物体甲的重力可能为100N | |
C. | 物体乙受到弹簧的作用力方向可能向下 | |
D. | 物体乙受到绳子的拉力不可能为800N |