题目内容

14.一列简谐横波沿x轴正方向传播,t1=0时刻波传播到x=2.0m处的C质点,此时x=0.5m处的A质点正在负最大位移处,其波动图象如图所示.当t2=0.2s时,质点A运动到正的最大位移处,则(  )
A.该简谐波的波速可能等于15m/s
B.t2=0.2s时,位于x=2.0m处的质点C一定在平衡位置处沿y轴负方向运动
C.t2=0.2s时,位于x=3.0m处的质点D将要开始振动,之后与x=1.0m处的质点B完全同步
D.当x=1.0m处质点B在开始计时后第一次出现在正最大位移处时,x=2.0m处的质点C一定具有沿y轴正方向的加速度

分析 由题意,在t=0.2s时,质点A第一次出现在正最大位移处,可求出周期T的表达式,根据图象波长,即可求出对应的波速表达式; 再根据周期和波形图分析0.2s各点的振动关系.

解答 解:A、由题意可知,该波的波长λ=2m;0.2s时,A到达正的最大位移处,则可知,0.2s=nT+$\frac{T}{2}$(n=0,1,2…),解得T=$\frac{0.4}{2n+1}$则波速v=$\frac{λ}{T}$=$\frac{2n+1}{2}$,当n=7时,波速为15m/s,故A正确;
B、由A的分析可知,0.2s时,经过了(n+$\frac{1}{2}$)T,则可知,质点C一定在平衡位置处沿y轴负方向运动;故B正确;
C、t2=0.2s时,可能经过了(n+$\frac{1}{2}$)T,故波可能已传播到了更远的位置,此时D早已振动,故C错误;
D、x=1.0m处质点B和x=2.0m处的质点C相隔半个波长,故二者始终反向,故当x=1.0m处质点B在开始计时后第一次出现在正最大位移处时,x=2.0m处的质点C在负向最大位移处,一定具有沿y轴正方向的加速度,故D正确.
故选:ABD.

点评 本题抓住波在同一介质中匀速传播的特点,能根据两点间的距离判断传播的时间,由时间与周期的关系,分析质点的位置和速度.要注意明确波具有多解的可能.

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