题目内容
(1)图1为一简谐波在t=0时刻的波形图,介质中的质点P做简谐运动的表达式为y=4sin5πt,求该波的速度,并指出t=0.3s时的波形图(至少画出一个波长)(2)一束单色光由左侧射入清水的薄壁圆柱形玻璃杯,图2为过轴线的截面图,调整入射角α,光线拾好在不和空气的界面上发生全反射,已知水的折射角为
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【答案】分析:(1)由简谐运动的表达式可求得其周期及P点在0时刻的振动方向;由波形图可求得机械波的波长,由波速公式可求得波速;0.3s时的波形图可由平移法得出;
(2)由图可知只要求得临界角C即可求得由空气进入玻璃时的折射角,由折射定律即可求得入射角.
解答:
解:(1)由简谐运动的表达式可知ω=5π rad/s,t=0时刻质点P向上运动,故波沿x轴正方向传播.由波形图读出波长λ=4m,T=
=0.4s,由波速公式v=
,联立以上两式代入数据可得v=10m/s.
t=0.3s时的波形可由原波形向右平移
个波长;
该波的波速为10m/s;t=0.3s时的波形图如图所示.
(2)当光线在水面发生全反射时有sinC=
,当光线从左侧射入时,由折射定律有
,联立这两式代入数据可得
.
α角的正弦值为
.
点评:本题第一小问考查波动图象,第二小问考查光的折射定律,均为3-4中的基础内容,应熟练掌握.
(2)由图可知只要求得临界角C即可求得由空气进入玻璃时的折射角,由折射定律即可求得入射角.
解答:
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t=0.3s时的波形可由原波形向右平移
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该波的波速为10m/s;t=0.3s时的波形图如图所示.
(2)当光线在水面发生全反射时有sinC=
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α角的正弦值为
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点评:本题第一小问考查波动图象,第二小问考查光的折射定律,均为3-4中的基础内容,应熟练掌握.
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