Question

一列簡諧橫波在某時刻的波形如圖所示，此時刻質點J的速度為v，經過2.0s它的速度大小、方向第一次與v相同，再經過0.4s它的速度大小、方向第二次與v相同，則下列判斷中正確的有（　　）

A．波沿-x方向傳播，波速為5m/s

B．質點K與質點M的位移大小總是相等、方向總是相反

C．從圖示時刻起，質點M比質點I先回到平衡位置

D．從圖示時刻開始計時，在t=4.0s時刻，質點J的位移為+10cm

Answer 1

分析：由題，此刻質點J的速度為v，經過2.0s它的速度大小、方向第一次與v相同，再經過0.4s它的速度大小、方向第二次與v相同，分析可知，此刻質點J振動方向沿y軸負方向，周期T=2.4s，波沿+x方向傳播．由圖讀出波長，求出波速．圖示時刻，質點K與質點M的位移大小相等、方向相同．從圖示時刻起，質點I比質點M先回到平衡位置．從圖示時刻開始計時，在t=4.0s時刻，質點J到達波峰．

解答：解：A、由題分析可知，圖示時刻質點J的運動方向沿-y方向，則波沿+x方向傳播．周期T=2.4s，波速v=

λ

T

=5m/s．故A錯誤．
    B、圖示時刻，質點K與質點M的位移大小相等、方向相同．故B錯誤．
    C、圖示時刻，質點M的運動方向向上，先向上后向下才回到平衡位置，而質點I運動方向向上，直接回到平衡位置，則質點I比質點M先回到平衡位置．故C錯誤．
    D、由于周期T=2.4s，質點J在t=4.0s時刻的位移與t=1.6s時刻的位移相同，質點J到達波峰，位移為+10cm．故D正確．
故選D

點評：本題分析質點的振動情況與波動情況關系的能力．波動圖象問題中，常常用到簡諧波的周期性：每隔一個周期，波的圖象相同，各質點回到原來位置．