题目内容
【题目】如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图,若已知这列波周期为1 s,则下列判断中正确的是
A. 这列波的振幅为8 cm
B. 这列波的波速为4 m/s
C. 图示时刻x =2 m处的质点沿y轴正方向运动
D. 图示时刻x =5 m处质点的加速度大小为零
E. 从图示时刻开始再经过1.5 s,x=12 m处的质点刚好从平衡位置开始向y轴正方向运动
【答案】BCE
【解析】振幅是传播波的质点离开平衡位置的最大距离,由题图可知,这列波的振幅为4 cm,A错误;由题图可知,这列波的波长为,由,可得,B正确;由波传播的方向与质点振动方向之间的关系“上坡下、下坡上”,可判断出x=2 m处的质点在题图时刻正沿y轴正方向运动,C正确;在图示时刻x=5 m处的质点离开平衡位置的距离最大,故其加速度最大,D错误;x=12 m处的质点与x=4 m处的质点位移相同,经过1.5s=1.5T,x=4m处的质点刚好到达平衡位置,开始向y轴正方向振动,E正确。
【题目】用如图所示的装置研究“轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度形变量”的关系.在光滑的水平桌面上沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与一个小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图所示.让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小钢球在空中飞行后落在水平地面上,水平距离为s(当地重力加速度为g).
(1)若要计算弹簧的弹性势能还应测量的物理量有_____________________________.
(2)弹簧的弹性势能Ep与小钢球飞行的水平距离s及上述测量出的物理量之间的关系式为Ep=____________.
(3)弹簧的压缩量x与对应的铜球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示:
弹簧的压缩 量x(cm) | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 |
小钢球飞行的 水平距离s(m) | 2.01 | 3.00 | 4.01 | 4.96 | 6.01 | 7.00 |
根据上面的实验数据,请你猜测弹性势能Ep与弹簧的压缩量x的关系为______________________.