Question

5．在均質(zhì)彈性繩中有一振源S，它以5Hz的頻率上下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振幅為5cm，形成的波沿繩向左、右兩邊傳播．從振源開(kāi)始振動(dòng)計(jì)時(shí)，t時(shí)刻的波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)P右邊的繩還未振動(dòng)，S左邊的波形沒(méi)有畫(huà)出，則下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 該波的波速為60cm/s
• B． 波源S開(kāi)始振動(dòng)的方向向下
• C． 圖中的質(zhì)點(diǎn)Q在t時(shí)刻處在波谷
• D． 在0至1.0s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為70cm
• E． 波源S在2.15s時(shí)位移是5cm

Answer 1

分析 由圖讀出波長(zhǎng)，結(jié)合頻率求出波速．根據(jù)P點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向判斷波源S開(kāi)始振動(dòng)方向，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性判質(zhì)點(diǎn)Q在t時(shí)刻所處位置，根據(jù)一個(gè)周期內(nèi)振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的路程為4A求出在t=0至t=1.0s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程．根據(jù)時(shí)間與周期的關(guān)系求波源S在2.15s時(shí)位移．

解答 解：A、波的頻率 f=5Hz，由圖知該波的波長(zhǎng)為 λ=8cm=0.08m，則波速 v=λf=0.08×5=0.4m/s=40cm/s，故A錯(cuò)誤；
B、波源S的振動(dòng)傳到P點(diǎn)時(shí)的振動(dòng)方向向下，則波源S的起振方向向下，故B正確；
C、由對(duì)稱(chēng)性知x=-6cm處質(zhì)點(diǎn)Q在t時(shí)刻處于波峰，故C錯(cuò)誤；
D、該波的周期為 T=$\frac{1}{f}$=0.2s．在t=0至t=1.0s時(shí)間內(nèi)，即經(jīng)過(guò)的時(shí)間△t=1s=5T，而S的振動(dòng)傳到質(zhì)點(diǎn)用時(shí)1.5T，P在0至1.0s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P只振動(dòng)了3.5T，P運(yùn)動(dòng)的路程為 s=3.5×4A=3.5×4×5cm=70cm，故D正確．
E、t=2.15s=10$\frac{3}{4}$T，波源S經(jīng)過(guò)$\frac{3}{4}$周期處在波峰，位移為5cm，故E正確．
故選：BDE

點(diǎn)評(píng) 本題要抓住對(duì)稱(chēng)性，S在振動(dòng)過(guò)程中，波向左右兩側(cè)同時(shí)傳播，知道各質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向與波源開(kāi)始振動(dòng)方向相同．