题目内容

如图所示,实线是一列简谐横波某时刻的波形,虚线是经过0.5s后的波形.已知波的周期为T,而且0.25s<T<0.5s,下列说法中正确的是(  )
分析:已知两个时刻的波形,波的传播方向可能沿向右,也可能向左.当波向右传播时,传播的最短距离是
1
4
波长,当波向左传播时,传播的最短距离是
3
4
波长,根据时间与周期的关系,求出周期,再求频率和波速及运动的位移和路程.
解答:解:A、由图线可直接读出波长λ=4m.
∵0.25s<T<0.5s,
∴当波向+x方向传播时,0.5s=(0.25+n)T,当n=1时符合条件,解得T=0.4s,所以v=
λ
T
=
4
0.4
=10m/s
当波向-x方向传播时,0.5s=(0.75+n)T,当n=1时符合条件,解得T=
2
7
s,所以v=
λ
T
=
4
2
7
=14m/s
故A正确;
B、当波向x轴的负方向传播时,在这0.5s内,波形向左平移1
3
4
λ,x=1m处的质点通过的路程为7A=14cm,故B错误;
C、当波向x轴的正方向传播时,在这0.5s内,波形向右平移1
1
4
λ,x=1m处的质点在这0.5s内的路程为5A=10cm;简谐运动中
1
4
周期内质点路程不一定为A,x=2.5m处的质点在这0.5s内的路程不是5A;故C错误;
D、当波沿-x方向传播时,T=
2
7
s,而
1
2
T>0.1s>
1
4
T,x=1m处的质点不在平衡位置,故位移不为零,故D错误;
故选:A.
点评:本题是利用波的时间周期性,求出周期,再求解波速的,也可以根据空间的周期性,求出波传播距离的通项,再求解波速,注意0.25s<T<0.5s条件的应用.
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