题目内容
【题目】如图所示是在竖直方向上振动并沿水平方向传播的简谐波,实线是t=0s时刻的波形图,虚线是t=0.2s时刻的波形图.
(1)若波沿x轴负方向传播,求它传播的速度.
(2)若波沿x轴正方向传播,求它的最大周期.
(3)若波速是25 m/s,求t=0s时刻P点的运动方向
【答案】(1)20n+15 (m/s)(n=0,1,2,3,…) (2)0.8 s ;(3)沿y轴负方向运动
【解析】试题分析: (1)波沿x轴负方向传播时,传播的可能距离为△x=(n+)λ=4n+3(m)(n=0,1,2,3,…)
传播的速度为:(n=0,1,2,3,…)
(2)波沿x轴正方向传播,传播的时间与周期关系为:△t=(n+)T (n=0,1,2,3,…)
得(n=0.1,2,3,…)
当n=0时周期最大,即最大为0.8 s
(3)波在0.2 s内传播的距离△x="v△t=5" m
传播的波长数,可见,波形图平移了λ的距离.由题图知波沿x轴正方向传播.
所以P点在t=0s时刻沿y轴负方向运动。
【题目】(8分)利用气垫导轨验证机械能守恒定律。实验装置示意图如图1所示,实验步骤:
A.将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于1m,将导轨调至水平。 |
B.用游标卡尺测量挡光条的宽度d |
C.由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s |
D.将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2。 |
E.从数字计时器(图1中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt1和Δt2。
F.用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量m。
用表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式:
(1)滑块通过光电门1和光电门2时的瞬时速度分别为v1= 和v2=
(2)在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统势能的减少量ΔEp=____ __(重力加速度为g)。系统(包括滑块,挡光条、托盘和砝码)动能的增加量ΔEk=__ ____
(3)如果ΔEp=ΔEk,则可认为验证了机械能守恒定律。