(1)如圖2所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖,已知波的傳播速度v=2m/s.則x=0.5m處的質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為
 
cm;該處質(zhì)點(diǎn)在0~5.5s內(nèi)通過的路程為
 
cm.
(2)某興趣小組在做“探究做功和物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)前.提出了以下幾種猜想①W∝
v
,②W∝v,③W∝v2.他們的實(shí)驗(yàn)裝置如2甲所示,PQ為一塊傾斜放置的木板,在Q處固定一個(gè)速度傳感器(用來測量物體每次通過Q點(diǎn)時(shí)的速度),每次物體從初始位置處由靜止釋放.在剛開始實(shí)驗(yàn)時(shí),有位同學(xué)提出,不需要測出物體的質(zhì)量.只要測出物體初始位置到速度傳感器的距離和讀出速度傳感器的讀數(shù)就行了.大家經(jīng)過討論采納了該同學(xué)的建議.
①請你簡要說明為什么不需要測出物體的質(zhì)量?(不考慮物體與木板間的摩擦)
 

②讓小球分別從不同高度無初速釋放,測出物體初始位置到速度傳感器的距離L1、L2、L3、L4…?,讀出小球每次通過Q點(diǎn)的速度v1、v2、v3、v4….并繪制了如圖3所示的L一v圖象.若為了更直觀地看出L和v的變化關(guān)系.他們下一步應(yīng)怎么做?
 

③在此實(shí)驗(yàn)中,木板與物體間摩擦力的大小會(huì)不會(huì)影響探究出的結(jié)果,為什么?
 

(3)由于電表的內(nèi)阻會(huì)給實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來影響,一同學(xué)為了精確測量某一電阻的阻值,先測出某一電表的內(nèi)阻再測量未知電阻的阻值.該同學(xué)設(shè)計(jì)的測量電路如圖4所示,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①按電路圖連接好電路,閉合開關(guān)S后,閉合開關(guān)
 
.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭至適當(dāng)位置.讀出電壓表的讀數(shù)為U1,電流表的讀數(shù)為I1;
②再閉合開關(guān)
 
,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭至適當(dāng)位置,讀出電壓表的讀數(shù)為U2電流表的讀數(shù)為I2.由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測出電壓表內(nèi)阻Rv
 
,精確計(jì)算待測電阻R的阻值為
 

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分析:(1)題的關(guān)鍵是先求出波的周期,也就是質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期,然后再寫出x=0.5m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程,進(jìn)而可求出質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的總路程.
(2)題的關(guān)鍵是畫出L-v圖象是曲線時(shí)不能確定它們之間到底是什么關(guān)系,此時(shí)可嘗試畫出L-
v
2
 
圖象、L-
1
v
圖象、L-
v
圖象等,直到出現(xiàn)“線性關(guān)系”為止.
(3)題的關(guān)鍵是
s
 
1
時(shí)可求出電壓表的內(nèi)阻,再閉合
s
 
2
后,根據(jù)歐姆定律可求出待測電阻的精確值.
解答:解:(1)由y-x圖象可知波長λ=2m,所以周期T=
λ
v
=
2
2
s=1s,所以x=0.5m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)表達(dá)式為x=5cos
T
t
=5cos2πt(cm),質(zhì)點(diǎn)在0~5.5s內(nèi)通過的路程為s=
t
T
4A

=
5.5
1
×4×5cm
=110cm
(2)①因?yàn)橥饬ξ矬w做的功W=mgLsinθ與物體初始位置到速度傳感器的距離L成正比,所以不需要測量物體的質(zhì)量.
②由于L-v圖象是曲線,因而不能確定L與v的具體關(guān)系,下一步應(yīng)該繪制L-
v
2
 
圖象,判斷W是否與
v
2
 
成正比.
③不會(huì),因?yàn)橹亓湍Σ亮Φ暮狭ξ矬w做的總功W=mgL(sinθ-μcosθ)也與距離L成正比.
(3)①閉合開關(guān)S后,先閉合開關(guān)
s
 
1
,則此時(shí)電壓表與電流表串聯(lián),則電壓表內(nèi)阻為
R
 
v
=
U
 
1
I
 
1
,再閉合
s
 
2
,由歐姆定律可得待測電阻阻值為R=
U
 
2
I
 
2
-
U
 
2
R
 
v
,將
R
 
v
=
U
 
1
I
 
1
代入并整理可得R=
U
 
1
U
 
2
U
 
1
I
 
2
-U
 
2
I
 
1

故答案為(1)5cos2πt,110
(2)①因?yàn)橥饬ξ矬w做的功W=mgLsinθ與物體初始位置到速度傳感器的距離L成正比.
②下一步應(yīng)該繪制L-
v
2
 
圖象,判斷W是否與
v
2
 
成正比.
③因?yàn)橹亓湍Σ亮Φ暮狭ξ矬w做的總功W=mgL(sinθ-μcosθ)也與距離L成正比.
(3)①
s
 
1
,②
s
 
2
,
U
 
1
I
 
1
,
U
 
1
U
 
2
U
 
1
I
 
2
-U
 
2
I
 
1
點(diǎn)評:掌握基本概念和規(guī)律,是解決問題的關(guān)鍵,對于題(1)要注意波的圖象與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象的區(qū)別;對于題(2)注意用圖象探究物理量間的規(guī)律時(shí),只有圖象是線性關(guān)系才能確定正比或反比關(guān)系;對于題(3)關(guān)鍵是看清電路圖即各元件的串并聯(lián)關(guān)系,然后在求解.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(1)一列簡諧橫波沿直線由a向b傳播,相距10.5m的a、b兩處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象如圖1所示中a、b所示,則
D
D

A.該波的振幅可能是20cm
B.該波的波長可能是8.4m
C.該波的波速可能是10.5m/s
D.該波由a傳到b可能歷時(shí)7s
(2)如圖2所示是一種折射率n=1.5的棱鏡,現(xiàn)有一束光線沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上,入射角的正弦值為sin i=0.75.求:
①光在棱鏡中傳播的速率;
②通過計(jì)算說明此束光線射出棱鏡后的方向并畫出光路圖(不考慮返回到AB面上的光線).

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)如圖甲所示是一列橫波在某一時(shí)刻的波形圖象,已知這列波的頻率為4Hz,A點(diǎn)在此時(shí)的振動(dòng)方向如圖所示.則可以判斷出這列波的傳播方向是沿x
 
 
方向(填“正”或“負(fù)”),波速大小為
 
m/s
(2)如圖乙所示,在平靜的水面下有一點(diǎn)光源s,點(diǎn)光源到水面的距離為H,水對該光源發(fā)出的單色光的折射率為n.請解答下列問題:
①在水面上方可以看到一圓形的透光面,求該圓的半徑.
②若該單色光在真空中的波長為λ0,該光在水中的波長為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

Ⅰ.如圖1測量一小段金屬絲的直徑和長度,得到如下情形,則這段金屬絲直徑
 
mm,長度是
 
cm.
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Ⅱ.(1)如圖2所示為一種測量電源電動(dòng)勢的電路原理圖.E為供電電源,ES為標(biāo)準(zhǔn)電源,EX為待測電源,RP是限流電阻,R0是電流表的保護(hù)電阻,AB是均勻電阻絲,長度為L.閉合S1進(jìn)行測量時(shí),先將S2合到“1”位置,移動(dòng)C至C1處時(shí),恰好使電流表指針指零,測得AC1=
1
3
L
;再將S2合到“2”位置,移動(dòng)C至C2處時(shí),恰好又使電流表指針指零,測得AC2=
1
2
L.請你根據(jù)這些信息,結(jié)合所學(xué)過的有關(guān)物理知識(shí)回答:
①本實(shí)驗(yàn)對供電電源的要求是E
 
ES和EX( 填“<”,“=”或“>”);
②你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)中電流表最好應(yīng)選用
 
 (填“安培表”,“毫安表”,“微安表”,“靈敏電流計(jì)”);
③本次實(shí)驗(yàn)測得的EX=
 
ES
(2)用如圖3所示的電路測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻,提供的器材為
 

(A)干電池兩節(jié),每節(jié)電池的電動(dòng)勢約為1.5V,內(nèi)阻未知
(B)直流電壓表V1、V2,內(nèi)阻很大     
(C)直流電流表A,內(nèi)阻可忽略不計(jì)
(D)定值電阻R0,阻值未知,但不小于5Ω   
(E)滑動(dòng)變阻器   
(F)導(dǎo)線和開關(guān)
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某同學(xué)利用該電路完成實(shí)驗(yàn)時(shí),由于某根導(dǎo)線發(fā)生斷路故障,因此只記錄了一個(gè)電壓表和電流表的示數(shù),并描在了坐標(biāo)紙上作出U--I圖,如圖4所示.由圖象可知,該同學(xué)測得兩節(jié)干電池總的電動(dòng)勢值為
 
V,總內(nèi)阻為
 
Ω.由計(jì)算得到的數(shù)據(jù)可以判斷能夠正確示數(shù)的電壓表應(yīng)為表
 
(選填“V1”或“V2”)(保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:2010年天津市河?xùn)|區(qū)高考物理一模試卷(解析版) 題型:解答題

(1)如圖2所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖,已知波的傳播速度v=2m/s.則x=0.5m處的質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為______cm;該處質(zhì)點(diǎn)在0~5.5s內(nèi)通過的路程為______cm.
(2)某興趣小組在做“探究做功和物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)前.提出了以下幾種猜想①W∝,②W∝v,③W∝v2.他們的實(shí)驗(yàn)裝置如2甲所示,PQ為一塊傾斜放置的木板,在Q處固定一個(gè)速度傳感器(用來測量物體每次通過Q點(diǎn)時(shí)的速度),每次物體從初始位置處由靜止釋放.在剛開始實(shí)驗(yàn)時(shí),有位同學(xué)提出,不需要測出物體的質(zhì)量.只要測出物體初始位置到速度傳感器的距離和讀出速度傳感器的讀數(shù)就行了.大家經(jīng)過討論采納了該同學(xué)的建議.
①請你簡要說明為什么不需要測出物體的質(zhì)量?(不考慮物體與木板間的摩擦)______.
②讓小球分別從不同高度無初速釋放,測出物體初始位置到速度傳感器的距離L1、L2、L3、L4…?,讀出小球每次通過Q點(diǎn)的速度v1、v2、v3、v4….并繪制了如圖3所示的L一v圖象.若為了更直觀地看出L和v的變化關(guān)系.他們下一步應(yīng)怎么做?______ 圖象,判斷W是否與成正比

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