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第二節　機械波的描述
學 習 目 標 思 維 導 圖
1.能通過建立直角坐標系建模的方法畫出波的圖像來描述橫波． 2.通過觀察、分析波的圖像，理解波峰、波谷等概念． 3.理解波速、波長和頻率的關系，能用波長、波速和頻率等概念解釋波的傳播問題．
知識點一　描述機械波的物理量
【情境導學】
(1)波的傳播速度取決于什么？不同頻率的同種橫波在同一種介質中的傳播速度是否相同？
(2)當波從一種介質進入另一種介質時，波長、頻率和波速哪個物理量保持不變？
【知識梳理】
1．橫波的波峰和波谷：從橫波的圖像中可以看到，在波的傳播方向上達到正向________的質點和達到反向________的質點交替出現．前者所在處叫作波峰，后者所在處叫作波谷．
2．描述機械波的物理量
(1)波長：在波動中，對平衡位置的位移總是________的兩個相鄰質點之間的距離，叫作波長．波長通常用λ表示．
(2)周期(或頻率)：等于波源的振動周期(或頻率)．
(3)波速：________(以波峰或者波谷作為標志)在介質中的傳播速度叫作波速．
(4)公式：v＝＝________．
狀元隨筆　介質中各質點的振動是一種變加速運動，但波的傳播是勻速的．
【重難突破】
1．頻率、波長和波速間的定量關系及決定因素
(1)定量關系是v＝λf.
(2)頻率、波長、波速的決定因素
盡管頻率(或周期)與波速可由上面公式計算，但不能認為頻率(或周期)由波長、波速決定；也不能認為波速由頻率(或周期)、波長決定．因為它們都是確定的，其中波的頻率(或周期)取決于波源的頻率(或周期)．而波速由介質的性質決定(一般說來，固體中波速較大，液體中次之，氣體中波速最小)，不同頻率的同類機械波在相同介質中傳播速度相等，在不同介質中傳播速度會不同．
注意：①同頻率的橫波和縱波在相同介質中傳播速度不相同．
②由公式可知：只要f、v其中一個發生變化，λ必然發生變化，而保持v＝λf的關系，故波長由波源和介質共同決定．
③如波從一種介質進入另一種介質中傳播時，頻率(或周期)不變，都等于波源的振動頻率，但波速和波長要發生變化．
2．波速與質點振動速度的區別
波速由介質的性質決定，與波的頻率、質點的振幅無關，在同一種均勻介質中波速為一定值；波速與質點的振動速度是兩碼事，波速是振動形式勻速傳播出去的速度，方向與波傳播方向相同，質點的振動速度是質點在平衡位置附近振動時的速度，大小、方向均隨時間改變．
波的傳播過程就是振動狀態的傳播過程．根據Δx＝v·Δt便可求出某一振動狀態傳到空間某一位置所經歷的時間．也可求出經Δt時間，波向前傳播的距離(在波速v已知的情況下)．
例1 (多選)關于波長，下列說法正確的是(　　)
A．在一個周期內振動在介質中傳播的距離等于波長
B．在一個周期內某個質點所走過的路程等于波長
C．在波的傳播方向上位移始終相同的相鄰兩質點間的距離等于波長
D．在波的傳播方向上振動速度始終相同的相鄰兩質點間的距離等于波長
【變式訓練1】　超聲波在人體不同介質中的傳播速度：肝臟和血液中為1 570 m/s、脂肪中為1 476 m/s、顱骨中為3 360 m/s.超聲診斷時將人體軟組織中平均聲速規定為1 540 m/s.一列超聲波從脂肪中進入血液中，下列說法正確的是(　　)
A．超聲波的頻率將變大
B．超聲波的頻率將變小
C．超聲波的波長將變短
D．超聲波的波長將變長
知識點二　波的圖像
【情境導學】
如圖所示是橫波的演示儀，左圖中各質點處在平衡位置，右圖是機械波向右傳播時某時刻各質點的位置．在右圖中，若以第一個質點所在平衡位置為坐標原點、以各質點所在的平衡位置為x軸，并取向右為正方向，質點振動的方向為y軸，并取向上為正方向，建立坐標系，并把各質點用平滑的曲線連接起來，這就是波的圖像．試畫出這個圖像，并說明某個質點的橫、縱坐標及整條圖線表示的意義．
【知識梳理】
波的圖像：選定某一時刻，然后在平面直角坐標系中，用橫坐標表示介質中各個質點的________，用縱坐標表示這一時刻各個質點偏離平衡位置的________，連接各位移矢量的末端，就得出一條平滑曲線，這條曲線就是簡諧波在這一時刻的圖像．
狀元隨筆　波的圖像描述了某一時刻沿波的傳播方向上各質點離開平衡位置的位移情況，不表示質點的運動軌跡．
【重難突破】
1．對波的圖像的理解
(1)波的圖像是某一時刻介質中各個質點運動情況的“定格”．可以將波的圖像比喻為某一時刻對所有質點拍攝下的“集體照”．
(2)簡諧波的圖像是正(余)弦曲線，是最簡單的一種波，各個質點振動的最大位移都相等，介質中有正弦波傳播時，介質中的質點做簡諧運動．
(3)橫波的圖像形狀與波在傳播過程中介質中各質點某時刻的分布相似，波形中的波峰即為圖像中的位移正向的最大值，波谷即為圖像中的位移負向的最大值，波形中通過平衡位置的質點在圖像中也恰處于平衡位置．
2．由波的圖像獲得的三點信息
(1)可以直接看出在該時刻沿傳播方向上各個質點的位移．
(2)可以直接看出在波的傳播過程中各質點的振幅．
(3)若已知該波的傳播方向，可以確定各質點的振動方向；或已知某質點的振動方向，可以確定該波的傳播方向．
3．波的圖像的畫法
(1)特殊點法
先找出兩點(平衡位置和波峰及波谷等特殊點)并確定其運動方向；然后確定經Δt時間后這兩點所達到的位置；最后按正弦規律畫出新的波形．該法適用于Δt＝n(n＝1，2，3，…)的情況．
(2)波形平移法
在已知波的傳播速度的情況下，由Δx＝v·Δt可得，經Δt時間后波向前移動的距離Δx，把圖像沿傳播方向平移Δx即得到相對應的圖像．
例2 一列沿x軸正方向傳播的橫波在某一時刻的波形圖像如圖所示，已知波的傳播速度是16 m/s.
(1)這列波中質點振動的振幅是多少？
(2)畫出再經過0.125 s時的波的圖像．
總結提能
對簡諧波的圖像的三點說明
(1)在某一時刻各質點的位移不同，但各質點的振幅是相同的．
(2)每一質點的振動規律相同，只是后一質點比前一質點振動晚．
(3)某時刻波的圖像與經過一段時間后波的圖像十分相似，不同的是波的圖像沿波的傳播方向又延伸了一段距離．
【變式訓練2】　(多選)一列向右傳播的簡諧橫波在某個時刻的波形如圖所示．由圖像可知(　　)
A．質點b此時位移為零
B．質點b此時向－y方向運動
C．質點d的振幅是2 cm
D．質點a再經過通過的路程是4 cm，偏離平衡位置的位移是4 cm
隨堂自主檢測
1．關于波的圖像的物理意義，下列說法正確的是(　　)
A．表示某一質點的位移
B．表示各個時刻某一質點的位移
C．表示某一時刻各個質點的位移
D．表示各個時刻各個質點的位移
2．(多選)關于波的周期，下列說法中正確的是(　　)
A．質點的振動周期就是波的周期
B．波的周期是由波源驅動力的周期決定的
C．波的周期與形成波的介質的密度有關
D．經歷整數個周期波形圖重復出現，只是波形向前移動了一段距離
3．(多選)下列對波速的理解正確的是(　　)
A．波速表示振動在介質中傳播的快慢
B．波速表示介質質點振動的快慢
C．波速表示介質質點遷移的快慢
D．波速跟波源振動的快慢無關
4．如圖是一列簡諧橫波在某時刻的波形圖．已知圖中b位置的質點起振時間比a位置的質點晚0.5 s，b和c間的距離是5 m，則此列波的波長和頻率應分別為(　　)
A．5 m，1 Hz B．10 m，2 Hz
C．5 m，2 Hz D．10 m，1 Hz
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第二節　機械波的描述
知識點一
情境導學
提示：(1)機械波的傳播速度取決于介質的性質，同一種介質中頻率不同的同種橫波傳播速度相同．
(2)當波從一種介質進入另一種介質時，頻率保持不變，波長和波速會發生變化．
知識梳理
1．最大位移　最大位移
2．(1)相同　(3)振動狀態　(4)λf
重難突破
[例1]　解析：在一個周期內振動在介質中傳播的距離等于波長，在波的傳播方向上位移始終相同的相鄰兩質點間的距離等于波長，A、C正確；在一個周期內某個質點所走過的路程等于振幅的4倍，與波長無關，B錯誤；在波的傳播方向上振動速度始終相同的相鄰兩質點間的距離等于波長，D正確．
答案：ACD
【變式訓練1】　解析：波的頻率是由波源決定的，當波從一種介質進入另一種介質時，其頻率保持不變，A、B錯誤；根據波長、波速與頻率的關系λ＝，由于頻率不變，一列超聲波從脂肪中進入血液中，波速變大，所以超聲波的波長將變長，C錯誤，D正確．
答案：D
知識點二
情境導學
提示：畫出的圖像如圖所示，橫坐標表示質點的平衡位置，縱坐標表示該時刻質點離開平衡位置的位移，整條圖線表示該時刻各質點離開平衡位置的位移．
知識梳理
平衡位置　位移
重難突破
[例2]　解析：(1)由圖像可以看出，質點振動的最大位移是10 cm.因此，振幅是10 cm.
(2)經0.125 s波形沿x軸正方向移動的距離為Δx＝vΔt＝16×0.125 m＝2 m．所以，經過0.125 s后的波形圖像如圖中的虛線所示．
答案：(1)10 cm　(2)圖見解析
【變式訓練2】　解析：由波形知，質點b在平衡位置，所以此刻其位移為0，A正確；因波向右傳播，波源在左側，在質點b的左側選一參考點b′，由圖知b′在b上方，所以質點b此時向＋y方向運動，B錯誤；簡諧波傳播過程中，介質中的各質點振幅相同，所以質點d的振幅是2 cm，C正確；再過的時間，質點a將運動到負向最大位移處，它偏離平衡位置的位移為－2 cm，D錯誤．
答案：AC
隨堂自主檢測
1．解析：波的圖像表示某一時刻各個質點的位移，C正確．
答案：C
2．解析：波的周期是由質點振動的周期決定的，A正確；波的周期等于波源驅動力的周期，與介質無關，B正確，C錯誤；D選項正是波的周期性的體現，D正確．
答案：ABD
3．解析：機械振動在介質中傳播的快慢用波速表示，它的大小由介質本身的性質決定，與介質質點的振動速度是兩個不同的概念，與波源振動的快慢無關，A、D正確；波速不表示質點振動的快慢，介質質點也不隨波遷移，B、C錯誤．
答案：AD
4．解析：從波動圖像可以看出，波長λ＝5 m，b位置的質點比a位置的質點的起振時間晚0.5 s，則波速v＝＝ m/s＝5 m/s，所以T＝＝1 s，f＝＝1 Hz，A正確．
答案：A
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第二節　機械波的描述
學 習 目 標 思 維 導 圖
1.能通過建立直角坐標系建模的方法畫出波的圖像來描述橫波．
2.通過觀察、分析波的圖像，理解波峰、波谷等概念．
3.理解波速、波長和頻率的關系，能用波長、波速和頻率等概念解釋波的傳播問題．
知識點一　描述機械波的物理量
【情境導學】
(1)波的傳播速度取決于什么？不同頻率的同種橫波在同一種介質中的傳播速度是否相同？
提示：機械波的傳播速度取決于介質的性質，同一種介質中頻率不同的同種橫波傳播速度相同．
(2)當波從一種介質進入另一種介質時，波長、頻率和波速哪個物理量保持不變？
提示：當波從一種介質進入另一種介質時，頻率保持不變，波長和波速會發生變化．
【知識梳理】
1．橫波的波峰和波谷：從橫波的圖像中可以看到，在波的傳播方向上達到正向________的質點和達到反向________的質點交替出現．前者所在處叫作波峰，后者所在處叫作波谷．
2．描述機械波的物理量
(1)波長：在波動中，對平衡位置的位移總是________的兩個相鄰質點之間的距離，叫作波長．波長通常用λ表示．
(2)周期(或頻率)：等于波源的振動周期(或頻率)．
最大位移
最大位移
相同
振動狀態
λf
【重難突破】
1．頻率、波長和波速間的定量關系及決定因素
(1)定量關系是v＝λf.
(2)頻率、波長、波速的決定因素
盡管頻率(或周期)與波速可由上面公式計算，但不能認為頻率(或周期)由波長、波速決定；也不能認為波速由頻率(或周期)、波長決定．因為它們都是確定的，其中波的頻率(或周期)取決于波源的頻率(或周期)．而波速由介質的性質決定(一般說來，固體中波速較大，液體中次之，氣體中波速最小)，不同頻率的同類機械波在相同介質中傳播速度相等，在不同介質中傳播速度會不同．
注意：①同頻率的橫波和縱波在相同介質中傳播速度不相同．
②由公式可知：只要f、v其中一個發生變化，λ必然發生變化，而保持v＝λf的關系，故波長由波源和介質共同決定．
③如波從一種介質進入另一種介質中傳播時，頻率(或周期)不變，都等于波源的振動頻率，但波速和波長要發生變化．
2．波速與質點振動速度的區別
波速由介質的性質決定，與波的頻率、質點的振幅無關，在同一種均勻介質中波速為一定值；波速與質點的振動速度是兩碼事，波速是振動形式勻速傳播出去的速度，方向與波傳播方向相同，質點的振動速度是質點在平衡位置附近振動時的速度，大小、方向均隨時間改變．
波的傳播過程就是振動狀態的傳播過程．根據Δx＝v·Δt便可求出某一振動狀態傳到空間某一位置所經歷的時間．也可求出經Δt時間，波向前傳播的距離(在波速v已知的情況下)．
例1 (多選)關于波長，下列說法正確的是(　　)
A．在一個周期內振動在介質中傳播的距離等于波長
B．在一個周期內某個質點所走過的路程等于波長
C．在波的傳播方向上位移始終相同的相鄰兩質點間的距離等于波長
D．在波的傳播方向上振動速度始終相同的相鄰兩質點間的距離等于波長
答案：ACD
解析：在一個周期內振動在介質中傳播的距離等于波長，在波的傳播方向上位移始終相同的相鄰兩質點間的距離等于波長，A、C正確；在一個周期內某個質點所走過的路程等于振幅的4倍，與波長無關，B錯誤；在波的傳播方向上振動速度始終相同的相鄰兩質點間的距離等于波長，D正確．
【變式訓練1】　超聲波在人體不同介質中的傳播速度：肝臟和血液中為1 570 m/s、脂肪中為1 476 m/s、顱骨中為3 360 m/s.超聲診斷時將人體軟組織中平均聲速規定為1 540 m/s.一列超聲波從脂肪中進入血液中，下列說法正確的是(　　)
A．超聲波的頻率將變大 B．超聲波的頻率將變小
C．超聲波的波長將變短 D．超聲波的波長將變長
答案：D
知識點二　波的圖像
【情境導學】
如圖所示是橫波的演示儀，左圖中各質點處在平衡位置，右圖是機械波向右傳播時某時刻各質點的位置．在右圖中，若以第一個質點所在平衡位置為坐標原點、以各質點所在的平衡位置為x軸，并取向右為正方向，質點振動的方向為y軸，并取向上為正方向，建立坐標系，并把各質點用平滑的曲線連接起來，這就是波的圖像．試畫出這個圖像，并說明某個質點的橫、縱坐標及整條圖線表示的意義．
提示：畫出的圖像如圖所示，橫坐標表示質點的平衡位置，縱坐標表示該時刻質點離開平衡位置的位移，整條圖線表示該時刻各質點離開平衡位置的位移．
【知識梳理】
波的圖像：選定某一時刻，然后在平面直角坐標系中，用橫坐標表示介質中各個質點的________，用縱坐標表示這一時刻各個質點偏離平衡位置的________，連接各位移矢量的末端，就得出一條平滑曲線，這條曲線就是簡諧波在這一時刻的圖像．
狀元隨筆　波的圖像描述了某一時刻沿波的傳播方向上各質點離開平衡位置的位移情況，不表示質點的運動軌跡．
平衡位置
位移
【重難突破】
1．對波的圖像的理解
(1)波的圖像是某一時刻介質中各個質點運動情況的“定格”．可以將波的圖像比喻為某一時刻對所有質點拍攝下的“集體照”．
(2)簡諧波的圖像是正(余)弦曲線，是最簡單的一種波，各個質點振動的最大位移都相等，介質中有正弦波傳播時，介質中的質點做簡諧運動．
(3)橫波的圖像形狀與波在傳播過程中介質中各質點某時刻的分布相似，波形中的波峰即為圖像中的位移正向的最大值，波谷即為圖像中的位移負向的最大值，波形中通過平衡位置的質點在圖像中也恰處于平衡位置．
2．由波的圖像獲得的三點信息
(1)可以直接看出在該時刻沿傳播方向上各個質點的位移．
(2)可以直接看出在波的傳播過程中各質點的振幅．
(3)若已知該波的傳播方向，可以確定各質點的振動方向；或已知某質點的振動方向，可以確定該波的傳播方向．
例2 一列沿x軸正方向傳播的橫波在某一時刻的波形圖像如圖所示，已知波的傳播速度是16 m/s.
(1)這列波中質點振動的振幅是多少？
解析：由圖像可以看出，質點振動的最大位移是10 cm.因此，振幅是10 cm.
答案：10 cm
(2)畫出再經過0.125 s時的波的圖像．
答案：經0.125 s波形沿x軸正方向移動的距離為Δx＝vΔt＝16×0.125 m＝2 m．所以，經過0.125 s后的波形圖像如圖中的虛線所示．
總結提能
對簡諧波的圖像的三點說明
(1)在某一時刻各質點的位移不同，但各質點的振幅是相同的．
(2)每一質點的振動規律相同，只是后一質點比前一質點振動晚．
(3)某時刻波的圖像與經過一段時間后波的圖像十分相似，不同的是波的圖像沿波的傳播方向又延伸了一段距離．
答案：AC
1．關于波的圖像的物理意義，下列說法正確的是(　　)
A．表示某一質點的位移
B．表示各個時刻某一質點的位移
C．表示某一時刻各個質點的位移
D．表示各個時刻各個質點的位移
答案：C
解析：波的圖像表示某一時刻各個質點的位移，C正確．
2．(多選)關于波的周期，下列說法中正確的是(　　)
A．質點的振動周期就是波的周期
B．波的周期是由波源驅動力的周期決定的
C．波的周期與形成波的介質的密度有關
D．經歷整數個周期波形圖重復出現，只是波形向前移動了一段距離
答案：ABD
解析：波的周期是由質點振動的周期決定的，A正確；波的周期等于波源驅動力的周期，與介質無關，B正確，C錯誤；D選項正是波的周期性的體現，D正確．
3．(多選)下列對波速的理解正確的是(　　)
A．波速表示振動在介質中傳播的快慢
B．波速表示介質質點振動的快慢
C．波速表示介質質點遷移的快慢
D．波速跟波源振動的快慢無關
答案：AD
解析：機械振動在介質中傳播的快慢用波速表示，它的大小由介質本身的性質決定，與介質質點的振動速度是兩個不同的概念，與波源振動的快慢無關，A、D正確；波速不表示質點振動的快慢，介質質點也不隨波遷移，B、C錯誤．
4．如圖是一列簡諧橫波在某時刻的波形圖．已知圖中b位置的質點起振時間比a位置的質點晚0.5 s，b和c間的距離是5 m，則此列波的波長和頻率應分別為(　　)
A．5 m，1 Hz B．10 m，2 Hz
C．5 m，2 Hz D．10 m，1 Hz
答案：A
1．關于波的圖像，下列說法錯誤的是(　　)
A．波的圖像反映的是某一時刻介質中各質點的位移情況
B．若已知某一質點在某時刻的振動方向，則可以由波的圖像判斷出波的傳播方向
C．從波的圖像中能讀出質點的振幅和周期
D．在不同時刻波的圖像有可能完全相同
答案：C
解析：由波的圖像的物理意義可知A正確；采用質點帶動法，可由波的圖像和質點振動方向判斷出波的傳播方向，B正確；由振動圖像可讀出振幅和周期，由波的圖像不能讀出周期，C錯誤；根據波的圖像的重復性可知，相隔時間為周期整數倍的兩個時刻波形相同，D正確．綜上所述，應選擇C．
2．(多選)下列關于波長的說法中正確的是(　　)
A．機械振動在一個周期內傳播的距離就是一個波長
B．在波形圖上位移相同的相鄰兩質點之間的距離等于一個波長
C．在波形圖上速度最大且相同的相鄰兩質點間的距離等于一個波長
D．在波形圖上振動情況總是相同的兩質點間的距離等于一個波長
答案：AC
解析：機械振動的質點在一個周期內向遠處傳播一個完整的波形，A正確；由波形圖可見，在一個完整波形上，位移相同的相鄰質點之間距離不一定等于一個波長，B錯誤；速度最大且相同的質點，在波形圖上是在平衡位置上，如果相鄰，那么正好是一個完整波形的兩個端點，C正確；振動情況總是相同的兩質點間的距離是波長的整數倍，D錯誤．
3．(多選)下列等于一個波長的是(　　)
A．在振動過程中相對平衡位置的位移總是相等的相鄰兩個質點間的距離
B．橫波的圖像中，波峰與波峰間的距離或波谷與波谷間的距離
C．縱波的圖像中，相鄰的兩個密部(或疏部)之間的距離
D．一個正弦(或余弦)波形的曲線長
答案：AC
解析：在振動過程中相對平衡位置的位移總是相等的相鄰兩個質點的振動步調完全相同，故根據波長的定義可知，這兩個質點間的距離為一個波長，A正確；橫波的圖像中，相鄰的兩個波峰與波峰間的距離或波谷與波谷間的距離為一個波長，縱波的圖像中，相鄰的兩個密部(或疏部)之間的距離等于一個波長，B錯誤，C正確；波長與正弦(或余弦)波形的曲線長不同，D錯誤．
4．關于次聲波、可聽聲、超聲波在空氣中的傳播速度，下面說法正確的是(　　)
A．次聲波最快 B．可聽聲最快
C．超聲波最快 D．一樣快
答案：D
解析：通常聲音在空氣中的傳播速度大約為340 m/s，聲音的傳播速度與介質的種類有關，也與溫度有關，與聲音的特性無關，次聲波、可聽聲、超聲波都是聲音，故傳播速度一樣快，D正確．
5．如圖所示，將一根粗繩AB和一根細繩BC連接在一起，在粗繩左端A處持續穩定地抖動，振動沿繩子向另一端傳播形成波．則該波在兩段繩傳播的過程中(　　)
A．波長相同 B．頻率相同
C．波速相同 D．都是縱波
答案：B
解析：根據題意，頻率由波源決定，而波速取決于介質，波長既和介質有關，也和波源有關，所以該波在兩段繩傳播的過程中頻率相同，而波速和波長不相同，A、C錯誤，B正確；由于傳播方向與振動方向垂直，所以繩波為橫波，D錯誤．
6．如圖所示，第一次使振源以f的頻率振動，在水槽中產生一列波長為λ1的水波，水波不斷向外傳播．第二次使振源以2f的頻率振動，產生一列波長為λ2的水波．設水槽中的水勻質且深度保持不變．下列說法正確的是(　　)
A．水波向外傳播的過程中，傳播速度不斷減小
B．同一列波，各個質點振動的頻率都相等
C．同一列波，距離波源遠的點振動的頻率小
D．λ2＝λ1
答案：B
7．(多選)平靜湖面傳播著一列水面波(橫波)，在波的傳播方向上有相距3 m的甲、乙兩小木塊隨波上下運動．測得兩小木塊每分鐘都上下30次．甲在波谷時，乙在波峰，且兩木塊之間有一個波峰，這列水面波(　　)
A．頻率是30 Hz B．頻率為0.5 Hz
C．波長是2 m D．波速為1 m/s
答案：BCD
8．(2024·廣東卷)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播．波速為1 m/s，t＝0時的波形如圖所示．t＝1 s時，x＝1.5 m處的質點相對平衡位置的位移為(　　)
A．0 B．0.1 m
C．－0.1 m D．0.2 m
答案：B
9.某時刻橫波的波形如圖所示，此時介質中質點P的振動動能在逐漸增大．則下列說法正確的是(　　)
A．波沿x軸正方向傳播
B．質點P運動方向沿y軸負方向
C．質點Q振動的動能也逐漸增大
D．質點Q所受的合力方向沿y軸正方向
答案：D
解析：此時介質中質點P的振動動能在逐漸增大，可知此時質點P沿y軸向上振動，根據波形平移法可知，波沿x軸負方向傳播，A、B錯誤；由于波沿x軸負方向傳播，則此時質點Q沿y軸向下振動，質點Q振動的動能在減小，質點Q所受的合力方向沿y軸正方向指向平衡位置，C錯誤，D正確．
10．一列簡諧橫波在t＝0時刻的波形圖如圖所示，介質中x＝4 m處的質點P此刻沿y軸正方向運動，質點P的振動周期T＝0.4 s，則該波(　　)
A．波長為4 m
B．振幅為12 cm
C．波速為20 m/s
D．沿x軸負方向傳播
答案：C
11．(16分)一列沿x軸正方向傳播的簡諧波，在t＝0時的波形圖如圖所示，已知這列波的周期為0.4 s，求：
(1)這列波的波速．
答案：10 m/s
(2)經過多少時間質點B第一次到達波峰及這段時間里B通過的路程．
答案：0.7 s，9 cm
(3)質點A的振動方程．
答案：y＝3 sin (5πt＋π) cm

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