题文
如图甲是一列简谐横波在t=0.01s时刻的波形图,图乙是质点P的振动图象,则下列说法正确的是( )
A.t=0.005s时,1m<x<2m范围内的质点正在向y轴的负方向运动B.从t=0.01s到t=0.025s,该波沿x轴负方向传播了1.5mC.从t=0.01s到t=0.015s,质点Q的动能逐渐减小D.从t=0.01s到t=0.025s,在1s内质点R通过的路程为30cm
题型:未知 难度:其他题型
答案
AC
解析
由图像可知,该机械波的波长为2m,周期为0.02s,故波速为
,结合乙图可以看出,机械波沿x轴正方向传播,故可知在0.005s时刻,P点位于波谷,故1m<x<2m范围内的质点向y轴负方向运动,所以选项A正确;从t=0.01s到t=0.025s,机械波传播的距离
,但向x正方向传播,所以选项A错误;在0.01s时刻,Q点位于平衡位置,接下来的四分之一个周期内,该点远离平衡位置,动能减小,所以选项C正确;由图像可知,波的振幅为10cm,R点从计时开始向y轴正方向运动,二分之一周期后,位于关于x轴的对称点位置,此后的四分之一个周期,该点向y轴负方向运动,路程小于一个振幅,所以该点在此段时间内通过的路程小于30cm,所以选项D正确;
考点
据考高分专家说,试题“如图甲是一列简谐横波在t=0.01s时刻.....”主要考查你对 [简谐运动的图像 ]考点的理解。
简谐运动的图像
简谐运动的图像:
1、意义:表示振动物体位移随时间变化的规律,注意振动图像不是质点的运动轨迹。
2、特点:简谐运动的图像是正弦(或余弦)曲线。
3、应用:可直观地读取振幅A、周期T以及各时刻的位移x,判定回复力、加速度方向,判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况。
简谐运动图像问题的解法:
简谐运动图像能够反映简谐运动的运动规律,因此将简谐运动图像跟具体的运动过程联系起来是讨论简谐运动的一种好方法。
①从简谐运动图像可以直接读出不同时刻t的位移值,从而知道位移x随时间£的变化情况。
②在简谐运动图像中,用作曲线上某点切线的办法可确定各时刻质点的速度大小和方向。当切线与x 轴正方向的夹角小于90。时,速度方向与选定的正方向相同,且夹角越大表明此时速度越大;当切线与x轴正方向的夹角大于90。时,速度方向与选定的正方向相反,且夹角越大表明此时速度越小。也可以根据位移情况来判断速度的大小。因为质点离平衡位置越近,质点速度越大,而最大位移处,质点速度为零。根据位移变化趋势判定速度方向,若正位移增大,速度为正方向,若正位移减小,速度为负方向;反之,若负位移增大,速度为负方向,若负位移减小,速度为正方向。
③由于,故可以根据图像上各个时刻的 位移变化情况确定质点加速度的变化情况。同样,只要知道了位移和速度的变化情况,也就不难判断出质点在不同时刻的动能和势能的变化情况。


