一列横波在某时刻的波形图如图中实线所示,经0.02s后波形如图中虚线所示,则该波的波速v和频率f可能是(  )

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  • 解题思路:由图波长λ=0.4m.若波向左传播的最短距离为0.3m,即[3/4]λ,若波向右传播的最短距离为0.1m,即[1/4]λ,根据波的周期性:波经过整数倍时间,图形相同,求出波传播的距离.根据周期性,得到时间与周期的关系,即得到周期的通项.

    ①由图波长λ=0.4m.

    题中没给出波的传播方向,所以有两种可能:向左传播或向右传播.

    向左传播时,传播的时间为t=nT+[3/4]T得:

    T=[4t/4n+3]=[0.08/4n+3]s(n=0、1、2 …),

    则f=[1/T]=[4n+3/0.08]=50n+37.5(n=0、1、2 …),

    当n=0时,f=37.5Hz

    波速v=[λ/T]=(20n+15)m/s,当n=0时,v=15m/s,当n=1时,v=35m/s,当n=2时,v=55m/s,

    ②向右传播时,传播的时间为t=nT+[1/4] T,得:

    T=[4t/4n+1]=[0.08/4n+1]s(n=0、1、2 …)

    则f=[1/T]=[4n+1/0.08]=50n+12.5 (n=0、1、2 …),

    当n=0时,f=12.5Hz,当n=1时,f=62.5Hz,

    向右传播时,v=[λ/T]=(20n+5)m/s(n=0、1、2 …),当n=0时,v=5m/s,当n=1时,v=25m/s,当n=2时,v=45m/s;

    故ABD正确.

    故选:ABD

    点评:

    本题考点: 横波的图象;动能定理.

    考点点评: 本题考查理解波动图象的能力以及运用数学通项求解特殊值的能力.对于两个时刻的波形,一定要考虑波的双向性.

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