题目列表(包括答案和解析)
如图为一列横波某时刻的波形图,已知该波沿+x方向连续传播,传播速度为2 m/s.
(1)求波上质点P的振动周期并画出从该时刻计时开始的振动图象.
(2)如图所示,在探究共振现象的实验中发现:当作用在装置上MN间的驱动力的频率与上述横波的频率相同时,MN间五个单摆中D摆恰好发生共振.现测得D摆摆线长l=99.6 cm.摆球的直径d=0.8 cm,求当地重力加速度g.(结果取两位有效数字)
【解析】:(1)由图象可以看出:λ=4 m.
由T=可解得:T==s=2 s.
由于t=0时刻P点向上振动,则P点的振动图象如图所示:
(2)由T=2π得:g=
又L=l+
联立可得:
g=m/s2
=9.9 m/s2.
一列简谐横波在某一时刻的波形图如图中左图所示,图中P、Q两质点的横坐标分别为x=1.5 m和x=4.5 m.P点的振动图象如右图所示.
在下列四幅图中,Q点的振动图象可能是
( )
【解析】:由图甲知该波的波长λ=4 m,而P、Q两质点间间距Δx=3 m=λ,则两质点的振动步调相差T,结合图乙知A、D两项皆错误.因波的传播方向未知,故无法判定Q点的振动状态相比于P点是超前还是滞后,B、C皆正确.
一列简谐横波在某一时刻的波形图如图中左图所示,图中P、Q两质点的横坐标分别为x=1.5 m和x=4.5 m.P点的振动图象如右图所示.
在下列四幅图中,Q点的振动图象可能是
( )
【解析】:由图甲知该波的波长λ=4 m,而P、Q两质点间间距Δx=3 m=λ,则两质点的振动步调相差T,结合图乙知A、D两项皆错误.因波的传播方向未知,故无法判定Q点的振动状态相比于P点是超前还是滞后,B、C皆正确.
如图为一列横波某时刻的波形图,已知该波沿+x方向连续传播,传播速度为2 m/s.
(1)求波上质点P的振动周期并画出从该时刻计时开始的振动图象.
(2)如图所示,在探究共振现象的实验中发现:当作用在装置上MN间的驱动力的频率与上述横波的频率相同时,MN间五个单摆中D摆恰好发生共振.现测得D摆摆线长l=99.6 cm.摆球的直径d=0.8 cm,求当地重力加速度g.(结果取两位有效数字)
【解析】:(1)由图象可以看出:λ=4 m.
由T=可解得:T==s=2 s.
由于t=0时刻P点向上振动,则P点的振动图象如图所示:
(2)由T=2π得:g=
又L=l+
联立可得:
g=m/s2
=9.9 m/s2.
(1)在t=0时刻,质点A开始做简谐运动,其振动图象如图甲所示.
质点A振动的周期是________s;t=8 s时,质点A的运动沿y轴的________方向(填“正”或“负”);质点B在波的传播方向上与A相距16 m.已知波的传播速度为2 m/s,在t=9 s时,质点B偏离平衡位置的位移是________ cm.
(2)图乙是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片,相机的镜头竖直向上.照片中,水立方运动馆的景象呈现在半径r=11 cm的圆形范围内,水面上的运动员手到脚的长度l=10 cm.若已知水的折射率n=,请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深h.(结果保留两位有效数字)
【解析】:(1)由图知T=4 s,因位移图线的斜率表示速度,且在t=8 s=2T时质点振动状态与t=0时相同,则由图可知t=0时图线斜率为正,速度沿y轴正向.在t=9 s时由图线知质点A处于正向最大位移处.再由Δt==8 s=2T知B的振动状态与质点A相差两个周期,所以同一时刻两质点相对平衡位置的位移相同,即也为10 cm.
图10
(2)设照片圆形区域的实际半径为R,运动员的实际长为L
由折射定律nsinα=sin90°
几何关系sinα=,=
得h=·r
取L=2.2 m,解得h=2.1 m(1.6~2.6 m都算对)
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