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2.某一介质中,位于波源处的质点O做简谐运动的振动方程为y=10sin10πtcm,波在该介质中沿x轴正方向传播,波速为0.05m/s,在x轴正方向上距离O点为x=6.05cm处有一质点P,若O点开始时是从平衡位置向上振动的,关于质点P的运动情况,以下说法中正确的是( )| A. | 质点P起振时由平衡位置向下运动 | |
| B. | 质点P在质点O振动1.21s后起振 | |
| C. | 质点P与质点O振动的周期都是0.2s | |
| D. | 质点P在一个周期内沿波的传播方向移动0.01m | |
| E. | 在t=2.56s时质点P的位移为-10cm |
分析 根据振动方程可判断质点O的起振方向,而介质中各个质点的起振方向与振源的起振方向相同.由振动方程读出ω,求出周期,由v=$\frac{λ}{T}$求波速,即可求得波从质点O传到P的时间.介质中各个质点的振动周期相同.质点只振动,不随波向前移动.
解答 解:A、根据质点O做简谐运动的振动方程y=10sin10πtcm,可知其振动图象是正弦曲线,t=0时刻振动方向向上,介质中各个质点的起振方向与振源的起振方向相同,则质点P起振时由平衡位置向上运动.故A错误.
B、波从质点O传到P的时间 t=$\frac{x}{v}$=$\frac{6.05×1{0}^{-2}}{0.05}$=1.21s,即质点P在质点O振动1.21s后起振.故B正确.
C、由y=10sin10πtcm,知ω=10π rad/s,质点振动周期为 T=$\frac{2π}{ω}$=0.2s,介质中各个振动周期都是0.2s,故C正确.
D、质点P只在自己平衡位置附近振动,不沿波的传播方向移动,故D错误.
E、在t=2.56s时质点P已经振动了△t=2.56s-1.21s=1.35s=6$\frac{3}{4}$T,则在t=2.56s时质点P到达波谷,位移为-10cm,故E正确.
故选:BCE
点评 解决本题关键要掌握简谐运动的表达式一般形式y=Asinωt,读出ω,要知道波的基本特点:介质中各个质点振动的周期相同,质点不“随波逐流”,能合振动与波动之间的联系进行分析.
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