Question

11．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v=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，則下列說法正確的是（　　）

• A． 質點P、Q的起振方向都沿y軸正方向
• B． t=1.5s時刻，質點P、Q都處于平衡位置
• C． t=1.5s時刻之前，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軸正方向運動
• E． M點開始振動后做振福為2cm，周期為2s的簡諧運動

Answer 1

分析 由圖讀出波長，從而由波速公式算出波的周期．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．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．

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，則質點P、Q的起振方向均沿y軸負方向運動，故A錯誤；
B、由圖知波長λ=0.4m，由v=$\frac{λ}{T}$，該波的周期為 T=$\frac{λ}{v}$=$\frac{0.4}{0.2}$=2s，t=1.5s時刻，質點P、Q都處于波峰位置．故B錯誤；
C、因波的周期為 T=2s，兩列波傳到M的時間為$\frac{0.3}{0.2}$=1.5s，當t=1.5s時刻M點開始振動，則此時刻之前，質點M始終處于靜止狀態．故C正確；
D、t=2.5s時刻，t=1.5s+$\frac{1}{2}$T，質點M已振動了$\frac{1}{2}$T，因此M點處于平衡位置向y軸正方向運動，故D正確；
E、依據波的疊加原理，則M點開始振動后做振福為4cm，且周期為2s的簡諧運動，故E錯誤；
故選：CD．

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．