Question

如图所示，为一横波发生器的显示屏，可以显示出波由0点从左向右传播的图象，屏上每一小格长度为1cm．在t=0时刻横波发生器上能显示的波形如图所示．因为显示屏的局部故障，造成从水平位置A到B之间（不包括A、B两处）的波形无法被观察到（故障不影响波在发生器内传播）．此后的时间内，观察者看到波形相继传经B、C处，在t=5秒时，观察者看到C处恰好第三次（从C开始振动后算起）出现平衡位置，则该波的波速可能是（ ）
A．3.6cm/s
B．4.8cm/s
C．6cm/s
D．7.2cm/s

Answer

由于A到B之间的波形无法被观察到，图示时刻波形可能有三种情况：波刚好传到A点、刚好传到x=12cm处、刚好传到B点，t=5s时，观察者看到B处恰好第三次出现波谷，根据时间t与周期的关系，确定周期，由v=求出波速．
【解析】
由图读出波长λ=12cm．
若图示时刻波刚好传到A点，波传到C的时间为1.5T，质点C再经过1.5T恰好第三次出现平衡位置，则t=5s=1.5T+1.5T，得T=，波速v==7.2cm/s；
若图示时刻波刚好传到x=12cm处，波传到C的时间为1T，质点C再经过1.5T恰好第三次出现平衡位置，则t=5s=1.5T+T，得T=2s，波速v==6m/s；
若图示时刻波刚好传到B点，波传到C的时间为0.5T，质点C再经过1.5T恰好第三次出现平衡位置，则t=5s=1.5T+0.5T，得T=2.5s，波速v==4.8m/s；
故选BCD