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4.如图所示,是一列简谐横波在t=0时刻的波形图,介质中的质点P沿y轴方向做简谐运动,其位移随时间变化的函数表达式为y=10sin5πt cm.关于这列简谐波及质点P的振动,下列说法正确的是(  )
A.这列简谐波的振幅为20 cm
B.这列简谐波沿x轴负方向传播
C.这列简谐波在该介质中的传播速度为10m/s
D.质点P的位移方向和速度方向始终相反

分析 根据质点简谐运动的表达式y=10sin5πt(cm),读出角频率ω,求出周期.根据t=0时刻x=2m处质点的振动方向判断波的传播方向.读出波长,求出波速.

解答 解:A、由质点P沿y轴做简谐运动的表达式y=10sin5πtcm,可知这列简谐波的振幅为10cm,故A错误;
B、由表达式y=10sin5πt cm,可知t=0时刻x=2m处质点P沿y轴正方向运动,根据上坡下,下坡上,可知波沿x轴正方向传播.故B错误;
C、由图读出波长为 λ=4m,由y=10sin5πt cm,可知ω=5πrad/s,则周期为:T=$\frac{2π}{ω}=\frac{2π}{5π}s=0.4s$,则波速为:v=$\frac{λ}{T}=\frac{4}{0.4}m/s=10m/s$.故C正确;
D、质点P的位移方向和速度方向有时相反,有时相同,故D错误;
故选:C.

点评 解决本题关键要掌握简谐运动的表达式一般形式y=Asinωt,读出ω,再结合振动与波动之间的联系进行分析.

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8.举世瞩目的神舟七号实现了航天员出舱和太空行走,从电视转播中可以看到翟志刚和刘伯明穿上加气压的舱外服在(与返回舱隔离的)轨道舱中协同作业,16:35:12翟志刚在经过几次尝试后奋力向内打开舱盖,太空在中国人面前豁然打开!以下关于轨道舱内气压的猜想正确的是(  )
A.翟志刚需要用很大的力才能把舱盖打开是因为舱内有接近一个大气压的空气压强,而舱外的太空气压为零
B.翟志刚打开舱盖时,轨道舱内有与地表附近相似的空气,但由于完全失重,这些空气产生的气压为零
C.翟志刚打开舱盖前,轨道舱中应该已经过泄压,舱内接近真空
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6.利用如图(a)所示电路,可以测量金属丝电阻率ρ,所用的实验器材有:
待测的粗细均匀的电阻丝、电流表(量程0.6A,内阻忽略不计)、电源(电动势3.0V,内阻r未知)、保护电阻(R0=4.0Ω)、刻度尺、螺旋测微器、开关S、导线若干、滑片P.
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②闭合开关,调节滑片P的位置,分别记录每次实验中aP长度x及对应的电流值I;
③以$\frac{1}{I}$为纵坐标,x为横坐标,作$\frac{1}{I}$-x图线(用直线拟合);
④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b.
回答下列问题:
(1)螺旋测微器求数为d=0.400mm.
(2)用题中字母可求得$\frac{1}{I}$与x的关系式为$\frac{1}{I}$=$\frac{4ρ}{πE{d}^{2}}x+\frac{{R}_{0}+r}{E}$.
(3)实验得到的部分数据如表所示,其中aP长度=0.30m时电流表的示数如图(c)所示,读出数据,完成下表,答:①0.38,②2.63.
x(m)0.100.200.300.400.500.60
I(A)0.490.430.330.310.28
$\frac{1}{I}$(A-12.042.333.033.233.57
(4)在图(d)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率k=2.97A-1m-1,截距b=1.77A-1.(保留三位有效数字)

(5)根据图线求得电阻丝的电阻率ρ=1.10×10-6,电源的内阻为r=1.30Ω.(保留三位有效数字)

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