题目
如图,一平面简谐波以波速u沿x轴正方形传播,O为坐标原点,已知P点的振动方程为y=Acosωt,则( )P C A. O点的振动方程为y=Acosω(t-(1)/(u)) B. 波的表达式为y=Acosω[t-((1)/(u))-((x)/(u))] C. 波的表达式为y=Acosω[t+((1)/(u))-((x)/(u))] D. C点的振动方程为y=Acosω(t-(3l)/(u))
如图,一平面简谐波以波速u沿x轴正方形传播,O为坐标原点,已知P点的振动方程为y=Acosωt,则( )


- A. O点的振动方程为y=Acosω(t-$\frac{1}{u}$)
- B. 波的表达式为y=Acosω[t-($\frac{1}{u}$)-($\frac{x}{u}$)]
- C. 波的表达式为y=Acosω[t+($\frac{1}{u}$)-($\frac{x}{u}$)]
- D. C点的振动方程为y=Acosω(t-$\frac{3l}{u}$)
题目解答
答案
C. 波的表达式为y=Acosω[t+($\frac{1}{u}$)-($\frac{x}{u}$)]
解析
步骤 1:确定波的传播方向和波速
根据题目描述,波以波速u沿x轴正方向传播,O为坐标原点,P点的振动方程为y=Acosωt。这意味着P点的振动方程是时间t的函数,而没有空间坐标x的函数,因此P点的振动方程是波在P点的振动方程。
步骤 2:确定O点的振动方程
由于波以波速u沿x轴正方向传播,O点与P点之间的距离为l,因此O点的振动比P点早$\frac{l}{u}$。因此,O点的振动方程为y=Acosω(t+$\frac{l}{u}$)。这与选项A中的方程y=Acosω(t-$\frac{1}{u}$)不符,因此选项A错误。
步骤 3:确定波的表达式
根据O点的振动方程y=Acosω(t+$\frac{l}{u}$),波的表达式为y=Acosω[t+($\frac{l}{u}$)-($\frac{x}{u}$)]。这与选项B中的方程y=Acosω[t-($\frac{1}{u}$)-($\frac{x}{u}$)]不符,因此选项B错误。而与选项C中的方程y=Acosω[t+($\frac{1}{u}$)-($\frac{x}{u}$)]相符,因此选项C正确。
步骤 4:确定C点的振动方程
由于波以波速u沿x轴正方向传播,P点与C点之间的距离为2l,因此P点的振动比C点早$\frac{2l}{u}$。因此,C点的振动方程为y=Acosω(t-2$\frac{l}{u}$)。这与选项D中的方程y=Acosω(t-$\frac{3l}{u}$)不符,因此选项D错误。
根据题目描述,波以波速u沿x轴正方向传播,O为坐标原点,P点的振动方程为y=Acosωt。这意味着P点的振动方程是时间t的函数,而没有空间坐标x的函数,因此P点的振动方程是波在P点的振动方程。
步骤 2:确定O点的振动方程
由于波以波速u沿x轴正方向传播,O点与P点之间的距离为l,因此O点的振动比P点早$\frac{l}{u}$。因此,O点的振动方程为y=Acosω(t+$\frac{l}{u}$)。这与选项A中的方程y=Acosω(t-$\frac{1}{u}$)不符,因此选项A错误。
步骤 3:确定波的表达式
根据O点的振动方程y=Acosω(t+$\frac{l}{u}$),波的表达式为y=Acosω[t+($\frac{l}{u}$)-($\frac{x}{u}$)]。这与选项B中的方程y=Acosω[t-($\frac{1}{u}$)-($\frac{x}{u}$)]不符,因此选项B错误。而与选项C中的方程y=Acosω[t+($\frac{1}{u}$)-($\frac{x}{u}$)]相符,因此选项C正确。
步骤 4:确定C点的振动方程
由于波以波速u沿x轴正方向传播,P点与C点之间的距离为2l,因此P点的振动比C点早$\frac{2l}{u}$。因此,C点的振动方程为y=Acosω(t-2$\frac{l}{u}$)。这与选项D中的方程y=Acosω(t-$\frac{3l}{u}$)不符,因此选项D错误。