Question

物理简谐波问题

一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点P的速度为v，经过0.2s它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过1.0s它的速度大小、方向第二次与v相同，则下列判断中正确的有（ACD）
A．波沿+x方向传播，波速为5m/s
B．质点M与质点Q的位移大小总是相等、方向总是相反
C．若某时刻M质点到达波谷处，则P质点一定到达波峰处
D．从图示位置开始计时，在2.2s时刻，质点P的位移为-20cm

我想问A 怎么判断到图示时刻P点运动方向沿y轴正方向？
另外几个的解释又是怎样？

Answer 1

解释起来有点难，要有很强的理解能力，我试着给你解释一下。

∵此时刻质点P的速度为v，经过0.2s它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过1.0s它的速度大小、方向第二次与v相同，

解释，P是沿着竖直方向运动，此时P只能向上或者向下运动，若使P点的速度大小、方向与v相同，一种情况是P运动到以Y轴为对称轴的上方的对称点，一种是一个周期后，P点回到原来位置，两种情况（1）P向下运动，（2）P向上运动。如果P向下运动的话，第一次达到速度大小、方向第二次与v相同的位置是以Y轴为对称轴的上方的对称点，此时他经过的周期是大于半个周期，由题目得知为0.2s，之后P回到原位置，此时他经过的周期是小于半个周期，由题目得知为1.0s，这是矛盾的，所以第一种情况是错误的，那么第二种情况是正确的，（分析方法同上），[即P向上运动，是跟随它左边质点的运动趋势，所以波沿+x方向传播]。周期为1.2s。
简谐波的周期即T＝1／f，f为频率，v=λf,λ=6m，所以V=6÷1.2=5m/s
质点M与质点P是反向点，他俩的位移大小总是相等、方向总是相反，所以B错，C对。
D解释起来更麻烦，要是需要解释再追问我，我给你画图