如图所示,一根张紧的水平弹性长绳上的a,b两点,相距14.0m,b点在a点的右方,当一列简谐横波沿此长绳向右传播时,若a点的位移达到正最大时,b点的位移恰为零且

如图所示,一根张紧的水平弹性长绳上的a,b两点,相距14.0m,b点在a点的右方,当一列简谐横波沿此长绳向右传播时,若a点的位移达到正最大时,b点的位移恰为零且

题型:不详难度:来源:
如图所示,一根张紧的水平弹性长绳上的a,b两点,相距14.0m,b点在a点的右方,当一列简谐横波沿此长绳向右传播时,若a点的位移达到正最大时,b点的位移恰为零且向下运动。经过1.00s后a点的位移为零,且向下运动,而b点的位移恰达到负最大,则这简谐波的波速可能等于
A.4.67m/sB.6m/sC.10m/sD.4m/s

答案
AC
解析

【错解分析】错解:由对题目的分析可以知道,a,b之间间隔,所以
=14.0m   
=1.00s    T=4.00s
由波速公式代入数据解得
v=4.67m/s选择A。
但此题可能多选,考虑到a,b之间满足条件的情况还可以为……而第一状态与第二状态之间间隔时间为或1
即当 =14.0m,
而1=1.00s,
则波速
解得:v=10m/s 选择C
=14.0m,
而2=1.00s,
则波速
解得:v=11.5m/s显然不符合题目中的选项,且通过分析可知v=14m/s也是不对的,所以正确答案为A,C。
以上答案并没有错,但分析问题的过程出现了明显的错误,即把a,b之间存在……与两种状态之间的时间间隔,1,2……着两个没有必然联系的事件用意一一对应的关系联系起来,认为当a,b之间为时,必有间隔,而a,b之间为1时,必有间隔时间为1……结果导致在计算过程中,漏了不少结论。而此题做为选择题,学生能用错误的思维方式得出符合答案的结果,纯属偶然。
【正解】依题意,a,b之间为……+,或者为(n=0,1,2,3……)。而两个时刻之间的时间间隔为,1,2……+NT
(N=0,1,2,3……)
波长λ有一系列数据,周期T也有一系列数据,从波的概念出发,两者并无一一对应,因而波速应为

其解为当n=0,N=0,1,2……
n=1,N=0,1,2……
n=2,N=0,1,2……
我们可以通过列表来看一看波速的各种可能值:
N
n
0
1
2
3

0
4.67
2
1.27
0.933
 
1
23.3
10
6.36
4.67
 
2
42
18
11.5
8.4
 
3
60.7
26
16.6
12.1
 






从表中可以看出,4.67m/s及10m/s即为正确答案。所以正确答案应选A,C。
【点评】这是1996年一道高考题,当年不少考生考试时也选对了答案,但这些考生思考问题时有着明显的片面性,只从n=N的情况去考虑问题,当n=N=0时,4.67m/s,当n=N=1时,v=10m/s,当n=N=2时v=11.5m/s……,把长度的周期性与时间的周期性混为一谈。若此题的四个选项中变化一个为v=2m/s(即n=1,N=0时),上述思维片面的考生可能就会漏选,因此,一定要对题目进行全面周到的分析。
举一反三
一列沿x轴正方向传播的简谐横波,周期为0.50s.某一时刻,离开平衡位置的位移都相等的各质元依次为P1,P2,P3,…….已知P1,和P2之间的距离为20cm,P2和P3之间的距离为80cm,则P1的振动传到P2所需的时间为    (    )
A.0.50 sB.0.13 sC.0.10 sD.0.20 s

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如图,一简谐横波在x轴上传播,轴上a,b两点相距12m,t=0时,a点为波峰,b点为波谷;t=0.5s时a为波谷,b点为波峰,则下列判断中正确的是   (    )
A.波一定沿x轴正方向传播
B.波长可能是8m
C.周期可能是0.5s
D.波速一定是24m/s

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如图所示,一波源在绳的左端发生半个波1,频率为f1,振幅为A1;同时另一波源在绳的右端发生半个波2,频率为f2,振幅为A2。图中AP=PB,由图可知:
A.两列波不同时到达P点
B.两列波相遇时,P点的波峰不可以达到(A1+A2
C.两列波相遇后不能各自保持原来波形独立传播
D.两列波相遇时,绳上振幅可达(A1+A2)的质点有两点

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(8分)如图所示,实线是某时刻的波形图线,虚线是0.2s后的波形图线。求:

(1)若波向右传播,波的最大周期;
(2)若波速为35m/s,波的传播方向。
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如右图所示,波源s1在绳的左端发出频率为f1、振幅为A1的半个波形a,同时,波源s2在绳的右端发出频率为f2、振幅为A2的半个波形b,已知f1<f2,若P为两波源连线的中点,则下列判断正确的是 (      )
A.a波先到达P点
B.两列波在P点叠加时,P点的位移最大可达A1+A2
C.a波的波峰到达s2时,b波的波峰尚未到达s1
D.两列波相遇时,绳上位移可达A1+A2的点只有一个,此点在P点的左侧

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