Question

20．沿x轴的负方向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40m/s，则t=$\frac{1}{40}$s时（　　）

• A． 质点M对平衡位置的位移一定为正值
• B． 质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相同
• C． 质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同
• D． 质点M的回复力方向与速度方向一定相同

Answer 1

分析 由图读出波长求出周期，根据时间与周期的关系及t=0时刻M点的速度方向，分析在t=$\frac{1}{40}$s 时刻，质点M的位置，确定速度和加速度的变化，以及速度、加速度的方向．

解答 解：由图读出波长为λ=4m，则该波的周期为T=$\frac{λ}{v}$=$\frac{4}{40}$=0.1s，而t=$\frac{1}{40}$s=$\frac{T}{4}$；
A、沿x轴的负方向传播，当t=0时刻质点M向下运动，则在t=$\frac{1}{40}$s时刻，质点M正从平衡位置向波谷运动，所以其速度减小，加速度增大，位移为负，故A错误；
BCD、质点M的速度沿y轴负方向，加速度沿y轴负方向，所以加速度方向与速度方向相同，速度方向与位移方向相反，质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反，回复力方向与速度方向一定相反，故C正确，BD错误；
故选：C．

点评 由波动图象读出，求解周期，根据时间与周期的关系分析质点的振动情况，是常见的问题，注意质点不会随波迁移．