题目内容

如图中坐标原点处的质点O为一简谐横波波源,当t=0时,质量O开始从平衡位置振动,波沿x轴向两侧传播,P质点的平衡位置在1m~2m之间,Q质点的平衡位置在2m~3m之间.t1=2s时刻波形第一次如图所示,此时质点P、Q到平衡位置的距离相等,则( )
A.波源的初始振动方向是从平衡位置沿y轴向下
B.当t2=5s时刻,-4m和4m两处的质点会分别沿波的传播方向传到-0.3m和0.3m的位置
C.t=2.5s时刻,P、Q两质点的位移、加速度、速度、振幅一定相同
D.如果此波是从密度小的介质中传到密度大的介质中,则波的频率将变大
【答案】分析:波源的初始振动方向与图示时刻x=4m处和x=-4m处两质点的振动方向相同.简谐横波传播过程中,介质中质点不随波迁移,各个质点的振幅相同.根据t1=2s时刻波形第一次如图所示,可知波的周期是2s.根据时间与周期的关系,分析t=2.5s时刻,P、Q两质点的位移、加速度、速度、振幅关系.波从一种介质进入另一种介质时,频率不变.
解答:解:A、据题,t1=2ss时刻刚传到4m处,根据4m处质点向下振动可知波源起振的方向也向下.故A正确;
    B、简谐波向前传播过程中,质点不会“随波迁移”.故B错误.
    C、根据波形图可得波长4m,由题意可知周期为2s,在2.5s时刻,P、Q均振动0.25个周期,将波形图转换为三角函数:yP=Asin(0.5π+φ+0.5π),yQ=Asin(π+φ+0.5π),可见yP=yQ,故位移、加速度相同,振幅相同,0.25个周期内,将波向右平移0.25个波长容易发现,P、Q速度方向相反.故C错误.
    D、机械波进入到不同介质时频率不会发生改变.故D错误.
故选A
点评:本题考查了对于机械波基本特点的了解程度,即简谐横波传播过程中,介质中质点不随波迁移;各个质点的振幅、频率相同;波从一种介质进入另一种介质时,频率不变.这三点要理解记忆,牢固掌握.
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