8.[解析]本类型题往往先画出波形图,在波形图上依据题意找出适合题目要求的质点,从而确定该波的波长、周期、波速等,本题可画出如图15示波形图,标出P、Q点,不难求出
图15
解答:由题意
(1)若波由P传至Q,依题意可作出如图16所示波形图,则t=0.6s= 解得T=0.8s
图 16
(2)若波由Q传至P,依题意可作出如图17所示波形图,则t=0.6s=解得T=2.4 s
图17
波速
(3)若波由Q传至P,则T=2.4 s,依题意可作出如图18所示波形图,从t=0时刻开始,每经过半个周期,P、Q间只有一个质点的位移等于振幅,即 式中n=O,1,2,……
图18
[答案](1)T=0.8s (2) (3),P、Q间只有一个质点的位移等于振幅
8.(2008年广州惠州市模拟.物理.32)一列简谐横波沿直线传播,在波的传播方向上有P、Q两个质点,它们相距0.8m.当t=0时,P、Q两点位移恰好都是正的最大值,且P、Q间只有一个波谷.当t=0.6 s时,P、Q两点正好都处于平衡位置,且P、Q两点间有一个波峰和一个波谷,且波峰距Q点距离第一次0.2m,试求:
(1)若波由P传到Q,波的周期;
(2)若波由Q传到P,波的速度;
(3)若波由Q传到P,从t=0时开始观察,哪些时刻P、Q间(P、Q除外)只有一个质点位移等于振幅.
7.[解析]由图乙得小滑块做简谐振动的周期:
由, 得
在最高点A,有
在最低点B,有
从A到B,滑块机械能守恒,有
解得:
滑块机械能守恒:
[答案](1) (2) (3)
7.(河北省衡水中学2009届高三调研考试卷。物理.12)将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力,图14甲表示小滑块(可视为质点)沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面的A、之间来回滑动,点与O点连线与竖直方向之间夹角相等且都为,很小。图14乙表示滑块对器壁的压力F随时间变化的曲线,且图中为滑块从A点开始运动的时刻,试根据力学规律和题中(包括图中)所给的信息,求:
(1)容器的半径;
(2)小滑块的质量;
(3)滑块运动过程中的守恒量。
图14
6.[解析]由于波的传播方向未给定,所以必须分别讨论波向右传播和向左传播两种情况,又由于周期(或频率)未给定,要注意时间的周期性,用通式表示一段时间t。
由图线可直接读出波长λ=4m。
此题还有另一种解法,因为波具有空间周期性,当波向右传播时,在0.2s内,传播的距离应为:
则传播速度为:
当波向左传播时,在0.2s内,传播的距离为:
则传播速度为:
[答案]
6.(山东省青岛市2009届高三上学期期中练习卷.物理.17)图13是一列简谐波在某一时刻的波形图线。 图13
虚线是0.2s后它的波形图线。这列波可能的传播速度是多大?
5.[解析]由可求得当波速为330m/s时波长为.
甲、乙两地的间距为此波长的整数倍,即d=nλ (n=1,2,3,4……)
当波速变为340m/s时d=(n-2) λ, (n=1,2,3,4……)
由上述几式可解得:d=448.8m
[答案]d=448.8m
5.(山东省烟台市2009届高三上学期学段检测.物理.12)从甲地向乙地发出频率为50Hz的声波,当波速为330m/s时,刚好在甲、乙两地形成一列有若干个完整波形的波,当波速为340m/s时,两地还是存在若干个完整波形,但完整波形的波数减少了两个,求甲、乙两地距离。
4.[解析]P质点振动方程为
由题意知此时刻P向下振动, t=0时,=-
所以P向下振动到平衡位置(令上述振动方程中y =0)所用时为
第一次到达波峰需时为
考虑到周期性,图示位置开始在t=kT+(式中) 时刻,质点P会出现在波峰位置
另解:波的传播速度为v=
由题意知此时刻P向下振动,所以P向下振动到平衡位置所需时间等于波沿x轴方向传播0.5 m的时间 t1= (1分)
第一次到达波峰的的时刻为t2=+ t1 (1分)
所以质点P会出现在波峰位置的时刻是t=kT + t2 ( ) (1分)
即:t= ( ) (2
[答案]
4.(2008年苏、锡、常、镇四市调研试卷.物理.13)一简谐横
波沿x轴正方向传播,在t=0时刻的波形如图12所示.已知介质中
质点P的振动周期为2s,此时P质点所在位置的纵坐标为2cm,横
坐标为0.5 m.试求从图示时刻开始在哪些时刻质点P会出现在波峰?
图12
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