【题目】如图所示是一列沿x轴方向传播的机械波图像,实线是t1=0时刻的波形,虚线是t2=1s时刻的波形,求:
①该列波的周期和波速;
②若波速为9m/s,其传播方向如何?从t1时刻起质点P运动至波谷位置的最短时间是多少?
【答案】①若波沿x轴正方向传播, (n=0,1,2,3,…);波速v= (4n+1)m/s(n=0,1,2,3,…);若波沿x轴负方向传播, (n=0,1,2,3,…);波速v=(4n+3)m/s(n=0,1,2,3,…)
②若波速v=9 m/s,波沿x轴正方向传播,P点再经过振动到波谷位置。
【解析】①由图像知,波长λ=4 m。
若波沿x轴正方向传播,在Δt=t2-t1=1 s内传播了(n+)λ(n=0,1,2,3,…)
即Δt=(n+)T
(n=0,1,2,3,…)
波速v==(4n+1)m/s(n=0,1,2,3,…)
若波沿x轴负方向传播,在Δt=t2-t1=1 s内传播了(n+)λ(n=0,1,2,3,…)
即Δt=(n+T
(n=0,1,2,3,…)
波速v==(4n+3)m/s(n=0,1,2,3,…)
②若波速v=9 m/s,在Δt=1 s内传播的距离 (n取2)
所以波沿x轴正方向传播,t=0时刻质点P沿y轴正方向振动。
由v==(4n+1)m/s知,n=2,T=s
P点再经过振动到波谷位置。
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【题目】如图为日常生活中常见的点火装置原理图,先将1.5V直流电压通过转换器转换为正弦交变电压u=6sinωt(V),然后将其加在理想变压器的原线圈n1上,当副线圈n2两端电压达到12kV以上时放电针之间空气被击穿,从而引发电火花点燃气体。下列说法正确的是
A. 原线圈两端所接交流电压表的读数为3V
B. 副线圈中交流电压与原线圈中交流电压频率不相等
C. 要实现点火则副线圈与原线圈的匝数比至少大于×103
D. 要实现点火则副线圈与原线圈的匝数比至少大于2000
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【题目】2012年我国宣布北斗导航系统正式商业运行。北斗导航系统又被称为“双星定位系统”,具有导航、定位等功能。“北斗”系统中两颗工作卫星均绕地心做匀速圆周运动,轨道半径为,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置(如图所示).若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为,不计卫星间的相互作用力.则以下判断中正确的是( )
A. 这两颗卫星的加速度大小相等,均为
B. 卫星l由位置A运动至位置B所需的时间为
C. 卫星l向后喷气就一定能追上卫星2
D. 卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做正功
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【题目】下列说法正确的是 ( )
A. 匀速圆周运动是一种匀速运动
B. 匀速圆周运动是一种变加速运动
C. 匀速圆周运动是一种匀变速运动
D. 物体做圆周运动时,其合力虽垂直于速度方向,但能改变线速度大小
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【题目】如图所示,在水平桌面上放着一根两端封闭的长为L的玻璃管,管内劲度系数为k的轻弹簧一端固定在管壁左侧,另一端连着一质量为m的小球,小球与玻璃管的右侧壁相接触。现加一外力使玻璃管以左端为轴缓慢转至竖直位置,此过程外力做功W。已知重力加速度大小为g,小球的直径略小于玻璃管的内径,不计玻璃管的质量和小球与玻璃管的摩擦,则整个过程中下列情况可能的是
A. 小球与弹簧组成的系统机械能保持不变
B. 弹簧增加的弹性势能为W-mgL+
C. 小球的重力势能逐渐增大
D. 小球距桌面的高度先增大后减小
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【题目】如图所示,一个人用一根长1m、只能承受74N拉力的绳子,拴着一个质量为1kg的小球,在竖直平面内做圆周运动,已知圆心O离地面h=6m.转动中小球在最低点时绳子恰好断了.(取g=10m/s2)
(1)绳子断时小球运动的角速度多大?
(2)绳断后,小球落地点与抛出点间的水平距离是多少?
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【题目】已知地球的半径是6.4×106m,地球的自转周期是24h,地球的质量是5.98×1024kg,引力常量
G=6.67×10-11N·m2/kg2,若要发射一颗地球同步卫星,试求:
(1)地球同步卫星的轨道半径r;
(2)地球同步卫星的环绕速度v的大小,并与第一宇宙速度比较大小关系.
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【题目】用如图所示的实验装置验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)若球1的质量为m1,半径为r1; 球2的质量为m2,半径为r2,为完成实验需满足_______________(填字母代号)
A.m1>m2,r1>r2 B.m1>m2,r1<r2
C.m1>m2,r1=r2 D.m1<m2,r1=r2
(2)图3中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,先让球1多次从斜轨上A 点由静止释放,找到平均落地点的位置P。然后,把球2静置于轨道的水平部分边缘位置B点, 再将球1从斜轨上A点由静止释放,使它们碰撞,重复多次,并找到碰撞后两球落点的平均位置M 、N。在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量? _______(填字母代号)。
A.水平轨道上未放球2时,测量球1落点位置P到0点的距离OP
B.球1和球2相碰后,测得落点位置M、N到0点的距离0M、0N
C.测量球1和球2的直径
D.测量球1和球2的质量m1、m2
E.测量球1开始释放的髙度h
F.测量球抛出点距地面的高度H
(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为_______________________(用(2)中测量的量表示);若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为_________________(用(2)中测量的量表示)。
(4)若m1=45.0g、m2=9.0g,OP=46.20cm.则ON可能的最大值为____________cm.
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【题目】利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域。如图甲所示是霍尔元件的工作原理示意图,实验表明,铜以及大多数金属的载流子是带负电荷的电子,但锌中的载流子带的却是正电。自行车的速度计的工作原理主要依靠的就是安装在自行车前轮上的一块磁铁,轮子每转一周,这块磁铁就靠近霍尔传感器一次,这样便可测出某段时间内的脉冲数。若自行车前轮的半径为R、磁铁到轴的距离为r,下列说法正确的是
A. 若霍尔元件材料使用的是锌,通入如图甲所示的电流后,C端电势高于D端电势
B. 当磁铁从如图乙所示的位置逐渐靠近霍尔传感器的过程中,C. D间的电势差越来越大
C. 若自行车骑行过程中单位时间测得的脉冲数为N,此时的骑行速度为
D. 由于前轮漏气,导致前轮半径比录入到速度计中的参数偏小,则速度计测得的骑行速度偏大
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