第 5 讲 章末热点集训 对振动图象和波动图象的应用 (高考全国卷Ⅱ)图甲为一列简谐横波在 t=0
10 s 时刻的波形图,P 是平衡位置在 x=1
0 m 处的质点,Q 是平衡位置在 x=4
0 m 处的质点;图乙为质点 Q 的振动图象,下列说法正确的是( )A.在 t=0
10 s 时,质点 Q 向 y 轴正方向运动B.在 t=0
25 s 时,质点 P 的加速度方向与 y 轴正方向相同C.从 t=0
10 s 到 t=0
25 s,该波沿 x 轴负方向传播了 6 mD.从 t=0
10 s 到 t=0
25 s,质点 P 通过的路程为 30 cmE.质点 Q 简谐运动的表达式为 y=0
10sin 10πt(国际单位) [解析] 由 y-t 图象可知,t=0
10 s 时质点 Q 沿 y 轴负方向运动,选项 A 错误;由 y-t 图象可知,波的振动周期 T=0
2 s,由 y-x 图象可知 λ=8 m,故波速 v==40 m/s,根据振动与波动的关系知波沿 x 轴负方向传播,则波在 0
10 s 到 0
25 s 内传播的距离 Δx=vΔt=6 m,选项 C 正确;t=0
25 s 时,波形图如图所示,此时质点 P 的位移沿 y 轴负方向,而回复力、加速度方向沿 y 轴正方向,选项 B 正确;Δt=0
15 s=T,质点 P 在其中的 T 内路程为 20 cm,在剩下的 T 内包含了质点 P 通过最大位移的位置,故其路程小于 10 cm,因此在 Δt=0
15 s 内质点 P 通过的路程小于 30 cm,选项 D 错误;由 y-t 图象可知质点 Q 做简谐运动的表达式为 y=0
10·sin t(m)=0
10sin 10πt(m),选项 E 正确.[答案] BCE 1
(高考福建卷)在均匀介质中,一列沿 x 轴正向传播的横波,其波源 O 在第一个周期内的振动图象如图