题目
机械波的表达式为y=0.03cos6π(t+0.01x)(SI),则()。A. 其振幅为3mB. 其周期为(1/3)sC. 其波速为10m/sD. 波沿x轴正向传播
机械波的表达式为y=0.03cos6π(t+0.01x)(SI),则()。
A. 其振幅为3m
B. 其周期为(1/3)s
C. 其波速为10m/s
D. 波沿x轴正向传播
题目解答
答案
B. 其周期为(1/3)s
解析
本题考查机械波的基本参数(振幅、周期、波速、传播方向)的判断。解题核心在于将给定的波函数与标准形式对比,提取关键参数:
- 标准形式:$y = A \cos(\omega t \pm kx + \varphi)$,其中:
- $A$为振幅,
- $\omega$为角频率,周期$T = \frac{2\pi}{\omega}$,
- $k$为波数,波速$u = \frac{\omega}{k}$,
- 波传播方向由$\pm$符号决定:$-$号对应波沿$x$轴正向传播,$+$号对应波沿$x$轴负向传播。
将题目中的波函数$y = 0.03\cos[6\pi(t + 0.01x)]$整理为标准形式:
$y = 0.03\cos(6\pi t + 0.06\pi x)$
选项分析
-
选项A(振幅为3m)
振幅$A = 0.03\,\text{m} = 3\,\text{cm}$,与选项A的$3\,\text{m}$不符,错误。 -
选项B(周期为$\frac{1}{3}\,\text{s}$)
角频率$\omega = 6\pi$,周期$T = \frac{2\pi}{\omega} = \frac{2\pi}{6\pi} = \frac{1}{3}\,\text{s}$,正确。 -
选项C(波速为10m/s)
波数$k = 0.06\pi$,波速$u = \frac{\omega}{k} = \frac{6\pi}{0.06\pi} = 100\,\text{m/s}$,与选项C的$10\,\text{m/s}$不符,错误。 -
选项D(波沿$x$轴正向传播)
波函数中为$+\,kx$项,说明波沿$x$轴负向传播,选项D描述方向相反,错误。