题目内容

如图,1、2、3、……10各质点间距离均为1m。t=0时,质点1开始向上运动,经0.1s到达上方最大位移处,同时振动传播到了质点3,据此可知如下结论正确的是

A.波长为8m

B.波的传播速度为20m/s,质点振动频率为2.5Hz

C.再经0.2s,波传播到质点7,质点1到达下方最大位移处

D.波传播到质点10时,经历的时间为0.45s,此时质点8到达上方最大位移处

    AC


解析:

  已知波向右传播,由a点的位移达正极大时,b点的位移恰为零,如下图所示,可得两点间距离x与波长的关系为

  

  由经过1.00s,a点的位移变为零且向下运动,可得(也可由b点运动情况得到)该波的时间间隔与周期的关系为

  

  所以波速的一般表示式为

  可见,对应于不同的n、k的取值,波速可以有不同值.当n=k=0时,得v=4.67m/s,当n=k=1时,得v=10m/s,故A、C选项正确.

  思路点拨:本题波的传播方向确定了,但两点间距离与波长的关系和时间间隔Δt与周期的关系同时不明确,故波速变为两个参数的多值问题,分别写出波长和周期的通式,再求出波速的通式,讨论分析得出题目结果.

  小结:本题属于传播方向确定的单向问题,但时间间隔与周期关系和两点间距与波长关系同时不明确,得到波速同时由两个参数决定的量.注意n、k可以取不同值,如取n=0,k=1,得v=2m/s.若本题未明确波向右传播,还需考虑向左传播情况,使问题更加复杂.

  总之,凡遇到波动图象的周期重复性引起波动多解问题时,一定认真审题,分清是属于上述三种例题中的哪种情况,有的放矢去做题.

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