题文
一列简谐横波沿x轴正方向传播,O为波源且t=0开始沿y轴负方向起振,如图所示是t=0.2s末x=0至4m范围内的波形图,虚线右侧的波形未画出。已知图示时刻x=2m处的质点第一次到达波峰,则下列判断中正确的是( )
A.这列波的周期为0.2s,振幅为10 cmB.这列波的波长为8m,波速为40 m/sC.t="0.7" s末,x=10 m处质点的位置坐标为(10m,10cm)D.t="0.7" s末,x=24 m处的质点加速度最大且沿y轴负方向
题型:未知 难度:其他题型
答案
AB
解析
从图中可知这列波的波长为8m,因为x=2m处的质点第一次到达波峰,而质点的起振方向为y轴负方向,所以O点正好通过平衡位置向下,所以正好经过了
,所以周期为
,故传播速度为
,振幅为10cm,所以AB正确,当
,波传播到x=10m处,所以当t=0.7s时,x=10m处的质点振动了0.45s,即振动了
,因为起振方向向下,所以此刻质点在负向最大位置处,即坐标为(10m,-10cm),C错误,当
时,波传播到了x=24m处,所以距离0.7s振动了0.1s即半个周期,所以此时质点正位于平衡位置向上运动,D错误,
点评:做本题的关键是把握所有点的起振方向相同,波的题目其实就是一个信息题目,题中的条件很关键
考点
据考高分专家说,试题“一列简谐横波沿x轴正方向传播,O为波源且.....”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。


