Question

2．图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象．从该时刻起（　　）

• A． 经过0.35s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离
• B． 经过0.25s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度
• C． 经过0.15s，波沿x轴的正方向传播了3m
• D． 经过0.1s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向
• E． 该波遇到直径大小约为4.2米的障碍物会发生明显的衍射现象

Answer 1

分析 由振动图象读出t=0时刻P点的振动方向，判断波的传播方向．由波动图象读出波长，由振动图象读出周期，可求出波速．分析波动过程，确定Q点的加速度与P点加速度关系，并判断Q点的运动方向．结合衍射的条件分析即可．

解答 解：A、根据甲乙两图可知，该波的波长和周期分别为 λ=4m，T=0.2s，所以波速为v=$\frac{λ}{T}$=$\frac{4}{0.2}$=20m/s．
乙图中t=0时刻质点P正向下振动，在甲图中，根据波形平移法可知该波是向右传播的．
甲图中，此时P正向下运动，Q点正向上运动．T=0.2s，经过t=0.35s=1$\frac{3}{4}$T时，P点到达波峰，Q点到达平衡位置下方，但未到波谷，则质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离．故A正确．
B、经过t=0.25s=1$\frac{1}{4}$T时，P点到达波谷，加速度达到最大值．Q点到达平衡位置上方，但未到波峰，所以质点Q的加速度小于质点P的加速度．故B正确．
C、波沿x轴的正方向传播，波速为v=20m/s，则经过0.15s，波传播距离x=vt=20×0.15m=3m．故C正确．
D、t=0.1s=$\frac{1}{2}$T，质点Q的运动方向沿y轴负方向．故D错误．
E、当波的波长比障碍物尺寸大或差不多时，就会发生明显的衍射．由图知该波的波长为λ=4m，所以这列波遇到尺寸为4.2m的障碍物会发生明显的衍射现象，故E正确．
故选：ACE

点评 波的图象往往先判断质点的振动方向和波的传播方向间的关系．同时，熟练要分析波动形成的过程，分析物理量的变化情况．