题目内容
【题目】一列向x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形如图,A、B、C分别是x=0、x=1m和x=2m处的三个质点.已知该波波速为1m/s,则( )
A.在第1s内回复力对质点A做正功B.在第2s内回复力对质点B做负功
C.在第1s内回复力对质点A和C做功相同D.在2s内回复力对质点B和C做功相同
【答案】BCD
【解析】
A.波长为4m,该波的周期为
通过波形微平移法,得到1s内质点A向下运动,回复力向上,回复力对质点A做负功,故A错误;
B.在第2s内,质点B从平衡位置向波谷运动,而回复力向上,所以在第2s内回复力对质点B做负功,故B正确.
C.A、C平衡位置相距半个波长,振动情况总是相反,在第1s内,质点A从平衡位置运动到波谷,质点C从平衡位置运动到波峰,回复力对质点A和C做功相同,故C正确.
D.在2s内,质点B从波峰运动到波谷,回复力做功为零.质点C从平衡位置向上运动,再回到平衡位置,动能的变化量为零,回复力做功为零,所以在2s内回复力对质点B和C做功相同,故D正确.
故选BCD.
【题目】某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究,一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(a)所示。向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放。小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。
回答下列问题:
(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等。已知重力加速度大小为g,为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的 (填正确答案标号)。
A.小球的质量m |
B.小球抛出点到落地点的水平距离s |
C.桌面到地面的高度h |
D.弹簧的压缩量△x |
E.弹簧原长l0
(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek= 。
(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s—△x图线。从理论上可推出,如果h不变。m增加,s—△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”);如果m不变,h增加,s—△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”)。由图(b)中给出的直线关系和Ek的表达式可知,Ep与△x的 次方成正比。