3.一水平長繩上系著一個彈簧和小球組成的振動系統(tǒng),小球振動的固有頻率為2Hz,現(xiàn)在長繩兩端分別有一振源P、Q同時開始以相同振幅A上下振動了一段時間,某時刻兩振源在長繩上形成波形如圖,兩列波先后間隔一段時間經(jīng)過彈簧振子所在位置,觀察到小球先后出現(xiàn)了兩次振動,小球第一次振動時起振方向向上,且振動并不顯著,而小球第二次則產(chǎn)生了較強烈的振動,則( 。
A.Q振源離振動系統(tǒng)較近
B.由Q振源產(chǎn)生的波先到達振動系統(tǒng)
C.有2個時刻繩上會出現(xiàn)振動位移大小為2A的點
D.由Q振源產(chǎn)生的波的波速較接近4m/s

分析 由兩個波的波形及傳播方向根據(jù)“上下坡”法判斷哪列波的波源起振方向向上,即為第一次到達彈簧振子所在位置的波,由小球第二次則產(chǎn)生了較強烈的振動知小球與波上的質(zhì)點達到了共振,即波上質(zhì)點的振動頻率為2Hz.

解答 解:
A、由“上下坡”法得知P振源起振方向向上,Q振源起振方向向下,由于小球第一次振動時起振方向向上,故先經(jīng)過彈簧振子所在位置的是P波,P振源離振動系統(tǒng)近,故A錯誤;
B、由于兩列波在同一介質(zhì)中傳播,波速相等,Q振源離振動系統(tǒng)遠,所以Q振源產(chǎn)生的波后到達振動系統(tǒng)遠,故B錯誤;
C、由于兩列波的頻率不同,不會產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象,由于兩列波的波長不等,則根據(jù)波的疊加原理,有4個時刻繩上會出現(xiàn)振動位移大小為2A的點,故C錯誤;
D、Q晚到達彈簧振子所在位置,且小球產(chǎn)生了較強烈的振動,即共振,故Q的振動頻率接近2Hz,則周期接近0.5s,波速v=$\frac{λ}{T}$=$\frac{2}{0.5}$m/s=4m/s,故D正確;
故選:D.

點評 本題關(guān)鍵掌握共振現(xiàn)象及其產(chǎn)生的條件是解題關(guān)鍵,第二次彈簧振子產(chǎn)生了較強烈的振動,小球與波上的質(zhì)點達產(chǎn)生了共振是本題的突破口,同時要知道機械波的波速由介質(zhì)決定,同類波在同一介質(zhì)中傳播時波速相等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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1.某同學(xué)想測量滑塊和長木板之間的動摩擦因數(shù).如圖甲所示,表面粗糙、一端裝有定滑輪的長木板固定在水平實驗臺上;木板上有一滑塊,滑塊右端固定一個輕小動滑輪,鉤碼和拉力傳感器通過繞在滑輪上的輕細繩相連,細繩與長木板平行,放開鉤碼,滑塊在長木板上做勻加速直線運動(忽略滑輪的摩擦).

①實驗開始前打點計時器應(yīng)接在交流電源(填“交流電源”或“直流電源”)上,實驗時應(yīng)先(填“先”或“后”)接通電源,后(填“先”或“后”)釋放滑塊.
②如圖乙為某次實驗得到的紙帶,s1、s2是紙帶中兩段相鄰計數(shù)點間的距離,相鄰計數(shù)點時間為T,由此可求得小車的加速度大小為$\frac{{s}_{2}-{s}_{1}}{2{T}^{2}}$(用s1、s2、T表示).
③改變鉤碼的個數(shù),得到不同的拉力傳感器示數(shù)F(N)和滑塊加速度a(m/s2),重復(fù)實驗.以F為縱軸,a為橫軸,得到的圖象是縱軸截距大小等于b傾角為θ的一條斜直線,如圖丙所示,則滑塊和輕小動滑輪的總質(zhì)量為2tgθ(kg);滑塊和長木板之間的動摩擦因數(shù)μ=$\frac{gtanθ}$.(設(shè)重力加速度為g)

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2.用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌來驗證動量守恒定律,用頻閃照相機閃光4次拍得照片如圖乙所示,已知閃光時間間隔為△t=0.02s,閃光本身持續(xù)時間極短,已知在這4次閃光的時間內(nèi)A、B均在0~80cm范圍內(nèi)且第一次閃光時,A恰好過x=55cm處,B恰好過x=70cm處,則由圖可知:

(1)兩滑塊在x=60cm處相碰.
(2)兩滑塊在第一次閃光后t=$\frac{△t}{2}$s時發(fā)生碰撞.
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11.下列四種說法中正確的是( 。
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18.下列物理量中哪些與試探電荷無關(guān)(  )
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15.2014年修訂的《國家學(xué)生體質(zhì)健康標準》將“引體向上運動”作為男同學(xué)的體育測試必測項目.如圖所示,質(zhì)量為m的某同學(xué)兩手正握單杠,開始時,手臂完全伸直,身體呈自然懸垂狀態(tài),此時他的下顎距單杠面的高度為H,然后他用恒力F向上拉,下顎必須超過單杠面方可視為合格.已知H=0.6m,m=70kg,重力加速度g=10m/s2.不計空氣阻力,不考慮因手臂彎曲而引起人的重心位置的變化.
(1)第一次上拉時,該同學(xué)持續(xù)用力,經(jīng)過t=1s時間,下顎到達單杠面,求該恒力F的大小及此時他的速度大。
(2)第二次上拉時,用840N的恒力拉至某位置時,他不再用力,而是依靠慣性繼續(xù)向上運動,為保證此次引體向上合格,恒力F的作用時間至少為多少?(此問結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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12.總質(zhì)量為M的小車,沿水平光滑地面以速度v勻速運動,某時刻從車上豎直上拋一個質(zhì)量為m的物體,則車子的速度(  )
A.$\frac{M}{M-mv}$B.不變C.$\frac{m}{M-mv}$D.無法確定

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13.如圖所示,半徑為a的圓環(huán)電阻不計,放置在垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,環(huán)內(nèi)有一導(dǎo)體棒電阻為r,可以繞環(huán)勻速轉(zhuǎn)動.將電阻R,開關(guān)S連接在環(huán)和棒的O端,將電容器極板水平放置,并聯(lián)在R和開關(guān)S兩端.
(1)開關(guān)S斷開,極板間有一帶正電q,質(zhì)量為m的粒子恰好靜止,試判斷OM的轉(zhuǎn)動方向和角速度的大。
(2)當S閉合時,該帶電粒子以$\frac{1}{4}$g的加速度向下運動,則R是r的幾倍?

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