题目内容
10.如图所示,两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,两波源分别位于x=-0.2m和x=1.2m处,两列波的速度大小均为v=0.4m/s,两波源的振幅均为A=2cm.图示为t=0时刻两列波的图象(传播方向如图所示),该时刻平衡位置位于x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动,质点M的平衡位置处于x=0.5m处.关于各质点运动情况的判断正确的是( )A. | t=0时刻质点P、Q均沿y轴负方向运动 | |
B. | t=1s时刻,质点M的位移为-4cm | |
C. | 从t=0开始经过2.5s,质点P通过的路程为18cm | |
D. | t=0.75s时刻,质点P、Q都运动到x=0.5m |
分析 根据波形平移法分析质点的运动方向.由图读出波长,从而由波速公式算出波的周期.根据所给的时间与周期的关系,分析质点M的位置,确定其位移.结合波的叠加原理分析.
解答 解:A、根据波形平移法可知,t=0时刻质点P、Q均沿y轴负方向运动,故A正确.
B、P、Q到M点的距离都是x=0.3m,则波从图示位置传到M点的时间为 t=$\frac{x}{v}$=$\frac{0.3}{0.4}$s=0.75s,则t=0.75s时刻,两列波都传到质点M,波传到M点时,根据波形平移法可知M点开始向下振动.图知波长λ=0.4m,则波的周期为 T=$\frac{λ}{v}$=$\frac{0.4}{0.4}$s=1s,所以两质点传到M的时间为 t=0.75s=$\frac{3}{4}$T,当t=1s时刻,两波的波谷恰好传到质点M,所以位移为-4cm.故B正确.
C、从t=0开始经过1s,经过的时间为1T,质点P通过的路程为 S1=4A=4×2cm=8cm.在t=1s到1.5s时,质点P不振动.在t=1.5s到2.5s时间内,右边的波通过P点,质点P通过的路程为 S2=4A=4×2cm=8cm.所以从t=0开始经过2.5s,质点P通过的路程为 S=S1+S2=16cm.故C错误,
D、质点不随波迁移,只在各自的平衡位置附近振动,所以质点P、Q都不会运动到M点,故D错误.
故选:AB
点评 本题要掌握波的独立传播原理:两列波相遇后保持原来的性质不变.理解波的叠加遵守矢量合成法则,例如当该波的波峰与波峰相遇时,此处相对平衡位置的位移为振幅的二倍;当波峰与波谷相遇时此处的位移为零.
练习册系列答案
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B. | 小物体对半球体的压力大小为mgtanθ | |
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D. | 小物体所受摩擦力大小为μmgsinθ |
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B. | 此时原线圈两端电压的最大值约为24 V | |
C. | 原线圈两端原来的电压有效值约为68 V | |
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