Question

7．如圖所示，兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸，正方向和負(fù)方向傳播，兩波源S₁和S₂分別位于x軸上-2m和12m處，兩列波的波速均為v=4m/s，兩波源的振幅均為A=2cm，圖示為t=0時(shí)刻兩列波的圖象（傳播方向如圖），此時(shí)刻平衡位置處于x=5m處，關(guān)于各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況，下列判斷正確的是（　　）

• A． t=0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)Q沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
• B． t=0.75s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P、Q都運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)
• C． t=1s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M的位移為-4cm
• D． 因質(zhì)點(diǎn)M離波源S₁和S₂的距離相等，故質(zhì)點(diǎn)M始終保持靜止

Answer 1

分析 兩列頻率相同的相干波，當(dāng)波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)，當(dāng)波峰與波谷相遇時(shí)振動(dòng)減弱，則振動(dòng)情況相同時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)；振動(dòng)情況相反時(shí)振動(dòng)減弱．由圖可求出該的波長(zhǎng)，從而算出波的周期．由波的傳播方向來(lái)確定質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向．

解答 解：A、由波的傳播方向可確定質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向：逆向描波法．兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，則質(zhì)點(diǎn)P、Q均沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)．故A錯(cuò)誤；
B、由波長(zhǎng)與波速關(guān)系可求出，波的周期為T=1s，兩質(zhì)點(diǎn)傳到M的時(shí)間為$\frac{3}{4}$T，當(dāng)t=0.75s時(shí)刻，波剛好傳播到質(zhì)點(diǎn)M恰沿y軸負(fù)方向，但質(zhì)點(diǎn)P、Q不會(huì)隨波遷移，故B錯(cuò)誤；
C、由波長(zhǎng)與波速關(guān)系可求出，波的周期為T=1s，兩質(zhì)點(diǎn)傳到M的時(shí)間為$\frac{3}{4}$T，當(dāng)t=1s時(shí)刻，兩波的波谷恰好傳到質(zhì)點(diǎn)M，所以位移為-4cm．故C正確；
D、由波長(zhǎng)與波速關(guān)系可求出，波的周期為T=1s，兩質(zhì)點(diǎn)傳到M的時(shí)間為$\frac{3}{4}$T，當(dāng)t=1s時(shí)刻，兩波的波谷恰好傳到質(zhì)點(diǎn)M，所以位移為-4cm．故D錯(cuò)誤；
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 波的疊加滿足矢量法則，例如當(dāng)該波的波峰與波峰相遇時(shí)，此處相對(duì)平衡位置的位移為振幅的二倍；當(dāng)波峰與波谷相遇時(shí)此處的位移為零