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8.如图所示,图甲为一列沿c轴传播的简谐波在t=0.1s时刻的波形.图乙表示该波传播的介质中x=2m处的质点a从t=0时起的振动图象.则  (  )
A.波沿x轴正方向传播
B.波传播的速度为20m/s
C.t=0.25s,x=4m处的质点b的加速度沿y轴负方向
D.t=0.25s,质点a的加速度沿y轴负方向

分析 在乙图上读出质点a在t=0.1s时刻的速度方向,在甲图上判断出波的传播度方向;由甲图读出波长,由乙图读出周期,即求出波速.根据时间与周期的关系,分析质点的状态.

解答 解:A、由乙图知,t=0.1s时刻,质点a向上运动,在甲图上,由波形的平移可知,该波沿x轴负方向传播,故A错误;
B、由乙图知,质点a的振动周期为 T=0.2s,由甲图知,波长为 λ=4m,则波速为:v=$\frac{λ}{T}$=$\frac{4}{0.2}$=20m/s.故B正确;
C、质点b的振动周期也为T=0.2s,所以质点a在t=0.25s的时刻的振动情况与t=0.05s时刻的振动情况相同,由于t=0.05s=$\frac{1}{4}$T,波沿x轴负方向传播,则知t=0.05s时刻,质点b位于波峰,加速度沿y轴负方向.故C正确;
D、t=0.05s时刻,质点a位于波谷,则t=0.25s,质点a的加速度沿y轴正方向.故D错误.
故选:BC

点评 本题关键要把握两种图象的联系,能根据振动图象读出质点的速度方向,在波动图象上判断出波的传播方向.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

13.一辆汽车从原点O由静止出发沿x轴做直线运动,为研究汽车的运动而记下它的各时刻的位置和速度见下表:
时刻t/s01234567
位置坐标x/m00.524.58121620
瞬时速度v/(m•s-112344444
(1)汽车在第2秒末的瞬时速度为多大?
(2)汽车在第1s到第5s内发生的位移?
(3)汽车在第4秒内的平均速度为多大?

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19.一列简谐横波沿x轴传播,已知x轴上x1=0处a质点的位移-时间图象如图甲所示,x2=6m处b质点的位移-时间图象如图乙所示,已知x1和x2间距离小于一个波长,则此列波的传播速度可能是(  )
A.3 m/sB.5 m/sC.1 m/sD.10 m/s

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16.如图甲的光电门传感器是测定物体通过光电门的时间的仪器,其原理是发射端发出一束很细的红外线到接收端,当固定在运动物体上的一个已知宽度为d的挡光板通过光电门挡住红外线时,和它连接的数字计时器可记下挡光的时间△t,则可以求出运动物体通过光电门的瞬时速度大小.

(1)为了减小测量瞬时速度的误差,应选择宽度比较窄(选填“宽”或“窄”)的挡光板.
(2)如图乙是某同学利用光电门传感器探究小车加速度与力之间关系的实验装置,他将该光电门固定在水平轨道上的B点,用不同的重物通过细线拉同一小车,小车每次都从同一位置A点静止释放.
①如图丙所示,用游标卡尺测出挡光板的宽度d=7.40mm,实验时将小车从图乙A点静止释放,由数字计时器记下挡光板通过光电门时挡光时间间隔△t=0.02s,则小车通过光电门时的瞬时速度大小为0.37m/s;
②实验中设小车的质量为m1,重物的质量为m2,则在m1与m2满足关系式m1>>m2时可近似认为细线对小车的拉力大小与重物的重力大小相等;
③测出多组重物的质量m2和对应挡光板通过光电门的时间△t,并算出小车经过光电门时的速度v,通过描点作出两物理量的线性关系图象,可间接得出小车的加速度与力之间的关系.处理数据时应作出v2-m2图象(选填“v2-m1”或“v2-m2”);
④某同学在③中作出的线性关系图象不过坐标原点,如图丁所示(图中的m表示m1或m2),其可能的原因是操作过程中平衡摩擦力过量.

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3.一列沿x轴正方向传播的简谐横波,周期为0.50s.某一时刻,离开平衡位置的位移都相等的各质点依次为P1,P2,P3,….已知P1和P2之间的距离为20cm,P2和P3之间的距离为80cm,则P1的振动传到P2所需的时间为(  )
A.0.10 sB.0.13 sC.0.20 sD.0.50 s

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13.如图甲所示为一列沿x轴传播的简谐横波某时刻的图象,已知从该时刻起,图中质点A的振动图象如图乙所示,图中的质点B第一次经过平衡位置所需的时间大于0.1s,则下列说法中正确的是(  )
A.波沿x轴负方向传播
B.t=0.3 s时,质点A沿x轴方向运动了1.5m
C.t=0.2 s时,质点B的加速度方向沿y轴正方向
D.质点B的振动频率为0.4Hz

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20.如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.两个质量各为mA和mB(mA>mB)的小物块A和B分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端,用手拉住物块B,使它与地面接触,用米尺测量物块A的底部到地面的高度h.释放物块B,同时用秒表开始计时,当物块A碰到地面时,停止计时,记下物块A下落的时间t,当地的重力加速度为g.
(1)在物块A下落的时间t内,物块A、B组成的系统减少的重力势能△Ep=(mA-mB)gh,增加的动能△Ek=$2({m}_{A}+{m}_{B})\frac{{h}^{2}}{{t}^{2}}$.改变mA、mB和h,多次重复上述实验,若在实验误差范围内△Ep等于△Ek均成立,则可初步验证机械能守恒定律.
(2)为提高实验结果的准确程度,可以尽量减小定滑轮的质量,将定滑轮的转动轴涂抹润滑油,选取受力后相对伸长尽量小的轻质软绳.请写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议:对同一高度h进行多次测量取平均值;对同一时间t进行多次测量平均值;对物块A或B的质量进行多次测量取平均值;选择质量相对定滑轮较大的物块A、B,使A静止后再释放B.

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17.一台理想降压变压器原线圈接到10kV的线路中,降压后副线圈提供200A的负载电流.已知两个线圈的匝数比为40:1,则变压器的原线圈中电流为5A,变压器的输出功率为50kW.

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18.小华设计了如图甲所示的装置验证机械能守恒定律,提供的实验器材如下:

(1)实验中得到了一条纸带如图乙所示,选择点迹清晰且便于测量的连续7个点(标号0~6),测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6,打点周期为T.则打点2时小车的速度υ2=$\frac{{d}_{3}-{d}_{1}}{2T}$;若测得小车质量为M、钩码质量为m,打点1和点5时小车的速度分别用υ1、υ5表示,已知重力加速度为g,则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为mg(d5-d1)=$\frac{1}{2}$(M+m)(υ5212).
(2)实验中,钩码减少的重力势能总是略大于系统增加的动能,主要原因是:小车和纸带受到阻力.

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