Question

2．如圖所示，兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負方向傳播，兩波源分別位于x=-0.2m和x=1.2m處，傳播速度均為v₀=0.2m/s，振幅均為A=2cm．圖示為t=0時刻兩列波的圖象（傳播方向如圖所示）；此刻平衡位置處于x=0.2m和x=0.8m的P、Q兩質點剛開始振動．質點M的平衡位置處于x=0.5m處，則下列判斷正確的是（　　）

• A． 質點P、Q的起振方向都沿y軸負方向
• B． t=1.5s時刻，質點P、Q都運動到M點
• C． t=1.5s刻之前，質點M始終處于靜止狀態
• D． t=2.5s時M點處于平衡位置向y軸負方向運動
• E． M點開始振動后做振幅為4cm，周期為2s的簡諧運動

Answer 1

分析 兩列波相遇并經過重疊區域后，振幅、速度、波長不變．由圖讀出波長，從而由波速公式算出波的周期．根據所給的時間與周期的關系，分析質點M的位置，確定其位移．由波的傳播方向來確定質點的振動方向．兩列頻率相同的相干波，當波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇時振動加強，當波峰與波谷相遇時振動減弱，則振動情況相同時振動加強；振動情況相反時振動減弱．

解答 解：A、由波的傳播方向根據波形平移法可判斷出質點的振動方向：兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負方向傳播，則根據波形的平移法可知質點P、Q均沿y軸負方向運動，故A正確；
B、質點不隨波遷移，只在各自的平衡位置附近振動，所以質點P、Q都不會運動到M點，故B錯誤；
C、由圖知波長λ=0.4m，由v=$\frac{λ}{T}$ 得，波的周期為T=$\frac{λ}{v}$=$\frac{0.4}{0.2}$s=2s，兩列波傳到M的時間為$\frac{3}{4}$T，當t=1.5s時刻，兩列波的波谷都恰好傳到質點M，所以t=1.5s刻之前，質點M始終處于靜止狀態．故C正確；
D、由C選項分析，結合矢量疊加原則，則t=1.5s時M點處于平衡位置向y軸負方向運動，故D錯誤；
E、依據疊加原則，則M點開始振動后做振幅為4cm，但周期仍為2s的簡諧運動，故E正確；
故選：ACE．

點評 本題要掌握波的獨立傳播原理：兩列波相遇后保持原來的性質不變．理解波的疊加遵守矢量合成法則，例如當該波的波峰與波峰相遇時，此處相對平衡位置的位移為振幅的二倍；當波峰與波谷相遇時此處的位移為零．