题目
当一平面简谐机械波在弹性介质中传播时,下列表述错误的是( )A.机械波质元的振动动能增大时,其弹性势能减小,总机械能守恒B介质质元在其平衡位置处弹性势能最大C机械波传播的实质是能量的传播D平面简谐波各质元的振幅和频率与波源不同
当一平面简谐机械波在弹性介质中传播时,下列表述错误的是( )
A.机械波质元的振动动能增大时,其弹性势能减小,总机械能守恒
B介质质元在其平衡位置处弹性势能最大
C机械波传播的实质是能量的传播
D平面简谐波各质元的振幅和频率与波源不同
题目解答
答案
选项A
在平面简谐机械波中,质元的振动动能和弹性势能是同相变化的。当质元的振动动能增大时,其弹性势能也增大。这是因为机械波传播过程中,质元的机械能是不守恒的,质元在平衡位置时,速度最大,动能最大,同时形变也最大,弹性势能最大;在最大位移处,速度为零,动能为零,形变最小,弹性势能最小。所以选项A表述错误。
选项B
介质质元在平衡位置处,其形变最大。对于弹性势能
(
为弹性系数,
为形变量),此时弹性势能最大。
选项C
机械波传播的实质是能量的传播。波源的振动能量通过介质中的质元依次传递出去,使得波能够在介质中传播。
选项D
平面简谐波各质元的振幅和频率与波源相同。这是简谐波的重要性质,波在传播过程中,频率由波源决定,而振幅在无能量损耗的均匀介质中也是不变的,所以选项D表述错误。
综上,表述错误的是选项A和D。