Question

如圖所示，在平面xy內(nèi)有一沿水平軸x正向傳播的簡諧橫波，波速為3.0m/s，頻率為2.5HZ，振幅為8.0×10^-2m．已知t=0時(shí)刻P質(zhì)點(diǎn)的位移為y=4.0×10^-2m，速度沿y軸正向．Q點(diǎn)在P點(diǎn)右方處，對于Q點(diǎn)的質(zhì)元來說（ ）

A．在t=0時(shí)，位移為y=-4.0×10^-2m
B．在t=0時(shí)，速度沿y軸負(fù)方向
C．在t=0.1s時(shí)，位移為y=-4.0×10^-2m
D．在t=0.1s時(shí)，速度沿y軸正方向

Answer 1

【答案】分析：由v=可求得該波的波長，可得出PQ之間的距離與波長的關(guān)系，則可判斷Q點(diǎn)的位移及振動(dòng)方向．
解答：解：由v=可知，波長λ==m=1.2m，AB間的距離為λ，由y=Asinωt及圖可知：
y_P=A，則有2π=π，解得x_P=λ；
PQ=9×10^-1m=λ，則OQ=+λ=λ；
故y_Q=Asin（2π）=A，由圖可知，Q點(diǎn)速度沿y軸負(fù)方向，故A錯(cuò)誤，B正確；
再過0.1s，可利用平移法得出此時(shí)Q的位移為=-4.0×10^-2m，方向沿y軸的負(fù)方向，故C正確，D錯(cuò)誤；
故選BC．
 
點(diǎn)評：在數(shù)學(xué)上函數(shù)y=sinx，橫坐標(biāo)x表示角度大小，在簡諧波函數(shù)中，橫坐標(biāo)表示傳播方向上質(zhì)點(diǎn)的位置，表示位置與波長的倍數(shù)關(guān)系，那么可用表示角度，因此可用y=Asin表示簡諧波函數(shù)．盡管書中沒有此式，但學(xué)生運(yùn)用已有知識可以導(dǎo)出，并沒有超出大綱．