如图所示,一列沿x轴正方向传播的简谐横波,振幅为10cm,波速为8m/s,在波的传播方向上两质点a、b的平衡位置相距0.4m(小于一个波长).当质点a在波峰位置时,质点b在x轴上方与

◎ 题目

如图所示,一列沿x轴正方向传播的简谐横波,振幅为10cm,波速为8m/s,在波的传播方向上两质点a、b的平衡位置相距0.4m(小于一个波长).当质点a在波峰位置时,质点b在x轴上方与x轴相距5cm的位置,则(  )
A.此波的波长可能为2.4m
B.此波的周期可能为0.6s
C.质点b的振动周期可能为0.06s
D.从此时刻起经过0.2s,b点一定处于波谷位置

◎ 答案

A、根据题意,有两种情况:
第1种情况:
波的图象如图所示,从图象结合质点的振动方程:x=Acos(ωt),
得:x=5cm,A=10cm;
所以cos(ωt)=
1
2

ωt=
π
3

所以:
.
ab
=
1
6
λ

此时:λ=6?
.
ab
=6×0.4m=2.4
m,故A正确;
B、C、根据A的分析,对应的时间:t=
π
=
1
6
?
ω
=
1
6
T

又波从a到b的时间:t=
x
v
=
0.4
8
s=0.05
s
所以:T=6t=6×0.05=0.3s
第2种情况如图所示:
从图象结合质点的振动方程:x=Acos(ωt),
得:x=5cm,A=10cm;
所以cos(ωt)=
1
2

ωt=
3

所以对应的时间:t′=
=
5
6
?
ω
=
5
6
T

T′=
6
5
t=
6
5
×0.05s=0.06
s
故B错误,C正确;
D、从此时刻起经过0.2s,波传播的距离:△x=v?△t=8×0.2m=1.6m
根据以上两种情况,也有两种对应的情况:
第1种情况:波长是2.4m 的波,a点到左侧的波谷是半个波长,b点到左侧的波谷的距离是:
x1=
1
2
λ+0.4m=
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