一平面简谐波在弹性介质中传播，在某一瞬间，介质中某质元正处于平衡位置，此时它的能量是（ ）。A.动能为零，势能最大 B.动能为零，势能为零 C.动能最大，势能最大 D.动能最大，势能为零

解：选C。在波的传播过程中，动能达到最大时，势能也最大。动能为零，势能也等于零。处十平衡位置时，速度最大，形变也最大。所以质元的动能和势能都出现最大值。
知识拓展：
①在波的传播过程中，任一质元的动能和弹性势能部随时间变化，在任何时刻相 等是同相位的。即动能达到最大时，势能也达到最大值；动能为零时，势能也为零。这种变化关系与简谐振动系统的动能和势能的变化关系完全不同。
这是因为在波动传播过程中，当某质元通过平衡位置时，速度达到最大，形变也最大，所以质元的动能和弹性势能也都出现最大值，当质元达到最大位移时，速度为零，此时形变也为零，所以质元的动能和弹性势能都为零。
②在波动传播过程中，任一质元的总机械能不是一个常量，而是随时间作周期性变化，这与简谐振动系统的总能量是一常量完全不同。
在波动传播过程中，每个质元都不断地从前面的质元取得能量，与此同时，又不断地向后面的质元传送能量，即将能量不断地传播出去。因此，波的传播过程也就是能量的传播过程，波动是能量传播的一种形式。

提示：在波动中，质元的动能和势能变化是同相位的，它们同时达到最大值，又同时达到最小值。本题中“质元正处于平衡位置”，此时速度最大。

提示：波动能量特征任何位置满足Wp=Wk ,最大位移处能量最小，平衡位置能量最大。

谐振系统的总能量

是一恒量，动能和势能相位差π/2，动能达到最大时，势能最小为零，势能达到最大时，动能最小为零。波的传播过程中任一体积元的总能量随时间做周期性的变化；当质元处在平衡位置y=0时，动能与势能同时达最大值；当处于最大位移时，动能与势能同时达最小值。

对任意体积元来说，机械能不守恒，沿着波传播方向，该体积元不断地从后面的媒质获得能量，又不断地把能量传给前面的媒质，能量随着波动行进，从媒质的这一部分传向另一部分。质元在负的最大位移处时位移最大，速度为零。质元的弹性形变势能等于动能，故动能为零，势能为零。

若波动方程用余弦函数表示，则波动的能量即为正弦平方的形式。质元从平衡位置处运动到最大位移处的过程中，其对应能量是从最大值降为零。