Question

17．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，两列波的速度均为v=0.2m/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），此时平衡位置处于x=0.2m和x=0.8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下列判断正确的是 （　　）

• A． 质点P、Q的起振方向都沿y轴正方向
• B． t=1.5s时刻，质点P、Q都运动到M点
• C． t=2s时刻，质点M的位移为-2cm
• D． t=3s时刻，质点M的位移为4cm

Answer 1

分析 由图读出波长，从而由波速公式算出波的周期．两列频率相同的相干波，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，则振动情况相同时振动加强；振动情况相反时振动减弱．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．由波的传播方向来确定质点的振动方向．

解答 解：A、由波的传播方向根据波形平移法可判断出质点的振动方向：两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，则质点P、Q的起振方向均沿y轴负方向运动，故A错误；
B、波在传播的过程中，个质点只在平衡位置附近振动，不随波传播．故B错误；
C、由图知波长λ=0.4m，由v=$\frac{λ}{T}$，该波的周期为 T=$\frac{λ}{v}=\frac{0.4}{0.2}=2$s，两质点传到M的时间为$\frac{0.3}{0.2}=1.5$s，当t=2s时刻，$t=1.5+\frac{1}{4}T$，两列波的波谷都恰好传到质点M，所以位移为-4cm．故C错误；
D、t=3s时刻，$t=1.5+\frac{3}{4}T$两列波的波峰都恰好传到质点M，质点M的位移为4cm，故D正确；
故选：D

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．