题目内容
1.一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,M为介质中的一个质点,若该波以10m/s的速度沿x轴负方向传播,下列说法正确的是( )A. | 在t=0时,质点M向x轴负方向振动 | |
B. | 在t=0时,质点M的加速度正在减小 | |
C. | 在t=0.2s时,质点M的速度方向与加速度方向相同 | |
D. | 在t=0.05s时,质点M回到平衡位置 | |
E. | 经过0.2s,质点M通过的路程一定为4cm |
分析 由图读出波长,由波速公式求出周期,根据时间与周期的关系及t=0时刻M点的速度方向,分析在各个时刻质点M的位置,确定速度和加速度的变化,以及速度、加速度的方向.
解答 解:A、简谐横波沿x轴负方向传播,由“上下坡法”可知,在t=0时,质点M向y轴负方向振动,故A错误.
B、在t=0时,质点M向y轴负方向振动,位移减小,则由a=-$\frac{kx}{m}$,知加速度正在减小,故B正确.
C、由图读出波长为 λ=4m,则该波的周期为T=$\frac{λ}{v}$=$\frac{4}{10}$s=0.4s,因为t=0.2s=$\frac{T}{2}$,所以t=0.2s时刻和t=0时刻M点的位置关于x轴对称,运动方向相反,所以速度和加速度均沿y轴正方向,故C正确.
D、根据数学知识知,t=0时刻M点的横坐标为 x=$\frac{4}{3}$m,根据波形的平移法可得:M点回到平衡位置的最短时间 t=$\frac{x}{v}$=$\frac{2-\frac{4}{3}}{10}$s=$\frac{1}{30}$s,所以在t=0.05s时,质点M还没有回到平衡位置,故D错误.
E、t=0.2s=$\frac{T}{2}$,则经过0.2s,质点M通过的路程一定为 S=2A=2×2cm=4cm.故E正确;
故选:BCE
点评 由波动图象读出,求解周期,根据时间与周期的关系分析质点的振动情况,是常见的问题,要熟练掌握.
练习册系列答案
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