Question

18．一列沿x轴正方向传播的间谐波t=0时的波形如图所示，t=0.2s时C点开始振动，则（　　）

• A． t=0.2s时C点将向上振动
• B． t=0.05s时，质点A的速度方向向下
• C． t=0.3s时，波向前转播了3m，质点B将到达质点C的位置
• D． 若同时存在另一列振幅为0.5m，频率为2.5Hz，沿x轴负方向传播的简谐波，则两列波相遇叠加的区域会出现干涉现象

Answer 1

分析 介质中各个质点的起振方向相同，由波形平移法判断出t=0时刻x=4m处质点的速度方向，C点开始振动方向与此相同．根据位移的变化，分析t=0.05s时质点A的速度方向．根据x=vt求波在t=0.3s内传播的距离．波向前传播时介质中各个质点并不向前移动．两列波发生干涉的必要条件是频率相同．由此分析即可．

解答 解：A、由波形平移法判断可知t=0时刻x=4m处质点的速度方向向下，则t=0.2s时C点开始振动的方向向下，故A错误．
B、由图可知，波长为4m，波从x=4m处到C点的距离是半个波长，所以波图示位置传到C点的时间是半个周期，则得周期 T=2t=0.4s，则t=0.05s=$\frac{1}{8}$T，t=0时刻A点的速度方向向上，则t=0.05s时，质点A的速度方向应向上，故B错误．
C、波速 v=$\frac{λ}{T}$=$\frac{4}{0.4}$m/s=10m/s，则t=0.3s时，波向前传播的距离 x=vt=10×0.3m=3m，由t=0.3s=$\frac{3}{4}$T，则知t=0.3s时，质点B将到达平衡位置，不可能到达质点C的位置．故C错误．
D、该波的频率为 f=$\frac{1}{T}$=$\frac{1}{0.4}$=2.5Hz，两列波发生干涉的必要条件是频率相同，则若同时存在另一列振幅为0.5m，频率为2.5Hz，沿x轴负方向传播的简谐波，则两列波相遇叠加的区域会出现干涉现象，故D正确；
故选：D

点评 本题要学会运用波形的平移法研究波的传播过程和质点的振动过程，要注意介质中质点不“随波逐流”．