题目内容

16.图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图,P是平衡位置为x=1m处的质点,Q是平衡位置为x=4m处的质点,图乙为质点Q的振动图象,则(  )
A.该波沿x轴负方向传播
B.该波沿x轴正方向传播
C.t=0.15s时,质点Q的加速度达到正向最大
D.t=0.15s时,质点P的运动方向沿y轴正方向
E.从t=0.10到t=0.25s,质点P通过的路程小于30cm

分析 由乙图t=0.10s时质点Q的速度方向,判断出波的传播方向,即可读出t=0.15s时,质点P的运动方向.
t=0.15s时,由图乙读出质点Q的位移,即可知加速度.
根据时间与周期的关系,求出波传播的距离,确定质点通过的路程.

解答 解:A、B、由振动图象读出周期T=0.20s.由乙图读出t=0.10s时,Q点处于平衡位置,此时通过平衡位置向下,所以该波沿x轴负方向传播.故A正确,B错误;
C、由质点Q的振动图象,读出t=0.15s时,质点Q的位移为负向最大值,则加速度达到正向最大值.故C正确.
D、由乙图知:t=0.10s时质点Q的速度方向沿y轴负方向,该波沿x轴负方向传播,t=0.10s时,质点P沿y轴正方向运动,则在t=0.10s到t=0.15s的时间内波传播的距离是$\frac{1}{4}λ$,质点P正从正的最大位移处向平衡位置运动,运动方向沿y轴负方向.故D错误.
E、从t=0.10s到t=0.25s,经过时间为△t=0.15s=$\frac{3}{4}T$,位于最大位移处和平衡位置处的质点通过的路程是S=3A=30cm,P点在前$\frac{1}{4}T$内在最大位置附近运动,路程小于A,所以t=0.10s到t=0.25s时间内通过的路程小于30cm.故E正确.
故选:ACE

点评 本题既要理解波动图象和振动图象的意义,又要抓住它们之间的联系.要掌握由两种图象判断质点振动方向的方法,不能混淆.

练习册系列答案
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6.如图,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.

①实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通过仅测量C(填选项前的符号),间接地解决这个问题
A、小球开始释放高度h    
B、小球抛出点距地面的高度H 
C、小球做平抛运动的射程
②图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP,然后,把被碰小球m2静止于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复.
接下来要完成的必要步骤是ADE(填选项前的符号)
A.用天平测量两个小球的质量m1、m2
B.测量小球m1开始释放高度h
C.测量抛出点距地面的高度H
D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E.测量平抛射程OM,ON
③若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为m1•OM+m2•ON=m1•OP(用②中测量的量表示);若碰撞是弹性碰撞.那么还应满足的表达式为m1•OM2+m2•ON2=m1OP2(用②中测量的量表示).
④经测定,m1=45.0g,m2=7.5g,小球落地点的平均位置距O点的距离如图乙所示.碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1′,则p1:p1′=14:11;若碰撞结束时m2的动量为p2′,则p1′:p2′=11:2.9.

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