题文
图甲为一列简谐横波t=0.10s时刻的波形图,P是平衡位置为x=l m处的质点,Q是平衡位置为x=4m处的质点,图乙为质点Q的振动图象,则( )A.t=0.15s时,质点Q的加速度达到负向最大B.t=0.15s时,质点P的运动方向沿Y轴负方向C.从t=0.10s到t=0.25s,该波沿x轴正方向传播了6mD.从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程一定小于30cm
题型:未知 难度:其他题型
答案
A、由乙图中Q点的振动图象可知t=0.15s时Q点在负的最大位移处,故具有正向最大加速度,故A错误;
B、甲图描述的是t=0.10s时的波动图象,而根据乙图可知t=0.10s到t=0.25s内Q点将向下振动,这说明在甲图中此时Q点将向下振动,根据质点振动方向和波传播方向的关系可知,波向左传播,判定出经过四分之一周期即t=0.15s时质点P运动方向为Y轴负方向,故B正确;
C、根据甲乙两图可知波长和周期,则波速:v=λT=80.2=40m/s,故从t=0.10s到t=0.25s,波沿x负方向传播了6m,而并非沿x轴正方向传播,故C错误;
D、质点在一个周期内通过个路程为4个振幅长度,故t=0.10s到t=0.25s的四分之一周期内,质点P通过的路程为一个振幅即10cm,小于30cm,故D正确.
故选BD.
解析
λT
考点
据考高分专家说,试题“图甲为一列简谐横波t=0.10s时刻的波.....”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。



