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选修3-4
第十二章 机械波
12.2 波的图像
振动图像和波动图像综合
“波”字最早用于描述水纹起伏之状,唐代诗人有“微风动柳生水波”的描述。图甲为一列可看成简谐横波的水波在$t=0.5\;\rm s$时的波形图,$P$、$Q$是介质中的两个质点,图乙为质点$P$的振动图像。下列说法正确的是$(\qquad)$

水波的波速为$0.6\\;\\rm m/s$
","从图甲开始计时质点$Q$先于质点$P$振动到波谷
","$t=1.0\\;\\rm s$时,质点$Q$的位移为$- \\dfrac{A}{2}$
","质点$P$的平衡位置坐标为$x_{P}=8\\;\\rm cm$
"]$\rm A$.由图甲可知波长为$\lambda=0.12\;\rm m$,由图乙可得周期为$T=1.2\;\rm s$,则水波的波速为$v=\dfrac{\lambda}{T}=0.1\;\rm \text{m/s}$,故$\rm A$错误;
$\rm B$.图乙为质点$P$的振动图像,可知在$t=0.5\;\rm s$其振动方向向下,在图甲中由同侧法可知波沿$x$轴负向传播,故由图甲可得质点$P$往平衡位置振动,$Q$在平衡位置向波谷振动,则从图甲开始计时质点$Q$先于质点$P$振动到波谷,故$\rm B$正确;
$\rm C$.从图示的甲图到$t=1.0\;\rm s$波形向左移动$x=v\Delta t=0.1 \times 0.5\;\rm m=5\;\rm cm$
根据对称性可知,此时$Q$点到平衡位置的距离与$P$点到平衡位置的距离相等,所以$Q$点的位移为$- \dfrac{A}{2}$,故$\rm C$正确;
$\rm D$.由图甲可得波的函数图像为$y=A\sin\left(\dfrac{2\pi}{\lambda}x+\varphi_{0}\right)$
取$x=0$时,$y=\dfrac{A}{2}$,可得$\varphi_{0}=\dfrac{\pi}{6}$
即波函数为$y=A\sin\left(\dfrac{2\pi}{12}x+\dfrac{\pi}{6}\right)$
则当$y_{P}=\dfrac{A}{2}$时,解得$x_{P}=4\;\rm cm$
故$\rm D$错误。
故选:$\rm BC$。
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