题目内容
在xOy平面内有一列沿x轴正向传播的简谐横波,波速为1m/s,振幅为4cm,频率为2.5Hz,波上P,Q两点的平衡位置相距0.3m,在t=0时刻,P点位于其平衡位置上方最大位移处,则Q点( )
分析:先求出QP距离与波长的关系,根据波形图,确定t=0时刻Q点的状态,再由求出周期,研究0.1s时Q的速度及通过的路程.
解答:
解:波速为1m/s,频率为2.5Hz,故波长为:λ=
=
=0.4m;PQ距离x=0.3m=0.75λ;
A、B、t=0时刻,P点位于其平衡位置上方最大位移处,结合波形图,Q一定在平衡位置,位移为零,加速度为零,故A错误,B错误;
C、t=0.1s时,波形平移距离为:△x=vt=0.1m=0.25λ;Q点到达最大位移处,速度为零;故C错误;
D、在t=0到0.1s时间内,质点Q从平衡位置运动到最大位移位置,经过的路程等于1倍的振幅,为4cm,故D正确;
故选D.
| v |
| f |
| 1 |
| 2.5 |
A、B、t=0时刻,P点位于其平衡位置上方最大位移处,结合波形图,Q一定在平衡位置,位移为零,加速度为零,故A错误,B错误;
C、t=0.1s时,波形平移距离为:△x=vt=0.1m=0.25λ;Q点到达最大位移处,速度为零;故C错误;
D、在t=0到0.1s时间内,质点Q从平衡位置运动到最大位移位置,经过的路程等于1倍的振幅,为4cm,故D正确;
故选D.
点评:本题的关键在于确定QP距离与波长的关系,分析Q在0时刻和0.1s时刻的位置、速度、加速度情况.
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