Question

6．图中坐标原点处的质点O为一简谐波的波源，当t=0s时，质点O从平衡位置开始振动，波沿x轴向两侧传播，P质点的平衡位置在1m～2m之间，Q质点的平衡位置在2m～3m之间．t₁=2s时刻波形第一次如图所示，此时质点P、Q到平衡位置的距离相等，则（　　）

• A． 波源O的初始振动方向是从平衡位置沿y轴向下
• B． 从t₂=2.5s开始计时，质点P比Q先回到平衡位置
• C． 当t₂=2.5s时，P、Q两质点的位移、加速度相同，速度方向相反
• D． 当t₂=2.5s时，-4m和4m两处的质点分别沿波的传播方向传到-5m和5m的位置

Answer 1

分析 波源的初始振动方向与图示时刻x=4m处和x=-4m处两质点的振动方向相同．简谐横波传播过程中，介质中质点不随波迁移，各个质点的振幅相同．根据t₁=2s时刻波形第一次如图所示，可知波的周期是2s．根据时间与周期的关系，分析t=2.5s时刻，P、Q两质点的位移、加速度、速度、振幅关系．

解答 解：A、据题，t₁=2s时刻刚传到4m处，根据4m处质点向下振动可知波源起振的方向也向下．故A正确；
B、根据波形图可得波长4m，由题意可知周期为2s，在t₂=2.5s时，即由图示的位置再过0.25个周期，此时质点P在正半轴，向下运动，质点Q在正半轴，向上运动，所以质点P比Q先回到平衡位置，故B正确；
C、在2.5s时刻，即由图示的位置再过0.25个周期，将波形图转换为三角函数：y_P=Asin（0.5π+φ+0.5π），y_Q=Asin（π+φ+0.5π），可见y_P=y_Q，故位移、加速度相同，振幅相同，质点P在负半轴，向下运动，质点Q在负半轴，向上运动，P、Q速度方向相反．故C正确；
D、简谐波向前传播过程中，质点不会“随波迁移”，只是在平衡位置上下振动，故D错误；
故选：ABC

点评 本题考查了对于机械波基本特点的了解程度，即简谐横波传播过程中，介质中质点不随波迁移；各个质点的振幅、频率相同；波从一种介质进入另一种介质时，频率不变．这三点要理解记忆，牢固掌握．