Question

一列簡諧橫波在某時刻的波形如圖所示，此時刻質點P的速度為v，經過0．2s后它的速度大小、方向第一次與v相同，再經過1.0s它的速度大小、方向第二次與v相同，
則下列判斷中正確的是

1. A.
   波沿x軸負方向傳播，且波速為10m/s
2. B.
   若某時刻N質點到達波谷處，則Q質點一定到達波峰處
3. C.
   質點M與質點Q的位移大小總是相等、方向總是相反
4. D.
   從圖示位置開始計時，在3s時刻，質點M偏離平衡位置的位移y= -10cm

Answer 1

BD
試題分析：假設P點向下振動，則第一次速度與v相同需要經過超過半個周期的時間，第二次速度與v相同需要經過小于半個周期的時間，但與題目中給的時間不符合，所以P點應向上振動，根據同側法判斷該機械波應該向右傳播，A錯。根據題目要求，兩次速度與v相同時間加在一起共一個周期即1.2s，波長為12m，所以波的傳播速度為12m/s。由于對稱性，N、Q速度大小相對稱，速度方向相反，所以N到波谷，Q到波峰，B對。經過0.75T周期可以發現波向右平移0.75波長，可以發現M、Q均為正位移，所以C錯。3s相當于經歷了2個周期加半個周期，所以圖形正好與本題圖關于x對稱，所以此刻M的位移-10cm，D對。
考點：波的傳播
點評：此類題型考察了機械波在傳播過程中常見的問題，包括如何判斷周期、傳播方向、機械波某些質點之間的關聯等。