【題目】一列簡諧橫波在x軸上傳播,在t1=0和t2=0.05s時,其波形圖分別用如圖所示的實線和虛線表示,求:
①這列波可能具有的波速.
②當(dāng)波速為280m/s時,波的傳播方向如何?以此波速傳播時,x=8m處的質(zhì)點P從平衡位置運動至波谷所需的最短時間是多少?
【答案】解:①由對波形圖分析可知,該波波長 λ=8 m.若波沿 x 軸正向傳播,則有:
△x1=nλ+ =(8n+2)=v1△t (n=0、1、2、3 …)
所以:v1=(8n+2) =(8n+2)× =(40+160 n) m/s
若波沿 x 軸負向傳播,則有:
△x2=nλ+ =(8n+6)=v2△t (n=0、1、2、3 …)
所以:v2=(8n+6) =(8n+6)× =(120+160 n) m/s
于是得到波速 v 的通式為:v=(40+80 k) m/s
當(dāng) k=0、2、4 …時,波沿x軸正向傳播.
當(dāng) k=1、3、5 …時,波沿x軸負向傳播.
②當(dāng)波速為 280 m/s時,則有:280=40+80 k.
解得:k=3 故波沿﹣x 方向傳播.
因為:v=
所以:T= = s= s
P 質(zhì)點第一次達到波谷的所歷時間為:
t= T= × = =2.1×10﹣2 s
答:①這列波可能具有的波速v=(40+80 k) m/s
當(dāng) k=0、2、4 …時,波沿x軸正向傳播.
當(dāng) k=1、3、5 …時,波沿x軸負向傳播.
②當(dāng)波速為 280m/s時,波沿﹣x 方向傳播. 此時圖中質(zhì)點P從圖中位置運動至波谷所需的最短時間是2.1×10﹣2 s.
【解析】本題關(guān)鍵要抓住波的周期性和雙向性,根據(jù)波形的平移法確定波傳播距離與波長的關(guān)系。
【考點精析】本題主要考查了波的圖象的相關(guān)知識點,需要掌握從圖像可以直接讀出振幅;從圖像可以直接讀出波長;可求任一點在該時刻相對平衡位置的位移(包括大小和方向) ;在波速方向已知(或已知波源方位)時可確定各質(zhì)點在該時刻的振動方向;可以確定各質(zhì)點振動的加速度方向(加速度總是指向平衡位置)才能正確解答此題.
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【題目】用如圖甲所示的裝置做“探究彈簧彈力F與彈簧伸長量x的關(guān)系”實驗。實驗時彈簧始終沒有超過彈性限度。
(1)某同學(xué)將他測量得到的幾組數(shù)據(jù)記錄在圖乙中的坐標紙上,但遺漏了一組數(shù)據(jù)(F=1.5 N,x=6.00 cm),請你幫他將這組數(shù)據(jù)記錄在坐標紙上,并作出F—x圖線________。
(2)他能得到的實驗結(jié)論是___________________________________。
(3)此彈簧的勁度系數(shù)為_________N/m(保留兩位有效數(shù)字)。
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【題目】一顆子彈以600 m/s的初速度擊中一靜止在光滑水平面上的木塊,經(jīng)過0.05 s穿出木塊時子彈的速度變?yōu)?/span>200 m/s.
(1)若子彈穿過木塊的過程中加速度恒定,求子彈穿過木塊時加速度的大小和方向;
(2)若木塊在此過程中產(chǎn)生了恒為200 m/s2的加速度,則子彈穿出木塊時,木塊獲得的速度的大小為多少?
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【題目】火星有兩顆衛(wèi)星,分別是火衛(wèi)一和火衛(wèi)二,它們的軌道近似為圓,已知火衛(wèi)一的周期為7小時39分,火衛(wèi)二的周期為30小時18分,則兩顆衛(wèi)星相比( )
A. 火衛(wèi)一距火星表面較近 B. 火衛(wèi)二的角速度較大
C. 火衛(wèi)一的運動速度較大 D. 火衛(wèi)二的向心加速度較大
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【題目】某同學(xué)利用打點計時器測量小車做勻變速直線運動的加速度.
(1)電磁打點計時器是一種使用(選填“交流”或“直流”)電源的計時儀器,它的工作電壓是4~6V,當(dāng)電源的頻率為50Hz時,它每隔s打一次點.
(2)實驗中該同學(xué)從打出的若干紙帶中選取一條紙帶,如圖所示,圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點,每相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出
A點紙帶運動的瞬時速度是m/s,小車的加速度是m/s2(以上兩空小數(shù)點后保留兩位數(shù)字).
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【題目】某物體以30m/s的初速度豎直上拋,不計空氣阻力,g取10m/s2.5s內(nèi)物體的( )
A. 路程為65m
B. 位移大小為25m,方向向上
C. 速度改變量的大小為50m/s
D. 平均速度大小為13m/s,方向向上
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【題目】把一鋼球系在一根彈性繩的一端,繩的另一端固定在天花板上,先把鋼球托起如圖1所示,然后放手.若彈性繩的伸長始終在彈性限度內(nèi),關(guān)于鋼球的加速度a、速度v隨時間t變化的圖象(圖2),下列說法正確的是( 。
A.圖b表示a﹣t圖象,圖a表示v﹣t圖象
B.圖b表示a﹣t圖象,圖c表示v﹣t圖象
C.圖d表示a﹣t圖象,圖c表示v﹣t圖象
D.圖d表示a﹣t圖象,圖a表示v﹣t圖象
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【題目】伽利略在研究自由落體運動時,設(shè)計了如圖所示的斜面實驗.下列哪些方法是他在這個實驗中采用過的
①測出相同長度的斜面在不同傾角時,物體落到斜面底端的速度v和所用時間t,比較v/t的比值的大小
②用打點計時器打出紙帶進行數(shù)據(jù)分析
③改變斜面傾角,比較各種傾角得到的x/t2的比值的大小
④將斜面實驗的結(jié)果合理“外推”,說明自由落體運動是特殊的勻變速直線運動
A. ①②③④
B. ①③④
C. ①④
D. ③④
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【題目】在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗中,裝置如圖甲所示,實驗時先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度,再將5個鉤碼逐個掛在彈簧的下端,每次測出相應(yīng)的彈簧總長度。
(1)某同學(xué)通過以上測量后把6組數(shù)據(jù)描點在坐標圖乙中,請作出F-L圖線;
(2)由此圖線可得出該彈簧的原長L0=__________cm,勁度系數(shù)k=___________N/m。
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