题目内容

(2006?黄冈模拟)一列简谐波沿X轴正向传播,t=0时刻波形如图所示,t=0.5s时刻P点刚好第二次出  现波峰,有下列可供选择的说法:选项正确的是①此刻P质点速度方向向上,②Q质点开始振动时,P质点正在波峰,③在t=0.5s时刻,质点P加速度方向向上,④在t=0.5s时刻,Q点第一次出现波峰.其中正确的是(  )
分析:简谐波沿x轴正向传播,t=0时刻波形如图所示,可知质点P的振动方向,从而根据t=0.5时刻P点刚好第二次出现波峰,求出周期.根据波形图读出波长,并由v=
λ
T
,分析波传播到Q的时间,及处于什么位置.
解答:解:①根据波向x轴正向传播,由逆向描波法可知,t=0时刻P质点的振动方向向上.故①正确.
②由题,t=0.5s时,质点P第二次出现在正向最大位移处,则有1
1
4
T=t=0.5s,得到周期T=0.4s.
由图读出波长为λ=4m,则波速为v=
λ
T
=10m/s.Q点与图示时刻波形的间距为4m,等于一个波长,波传播到Q质点,用时一个周期,此时P质点正处于平衡位置向上,故②错误.
③由于周期为0.4s,经过0.5s时P质点处于波峰位置,所以加速度方向向下.故③错误.
④由上可知,波经过一个周期传播到Q点,再经过0.1s,即在t=0.5s时刻,Q点第一次出现波峰.故④正确.
故选:B.
点评:本题从时间的角度研究周期,从空间的角度研究波长.两点平衡位置间距离与波长的关系可分析振动情况的关系.
练习册系列答案
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(2006?黄冈模拟)像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图1所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用图1所示装置测量滑块和长lm左右的木块间的动摩擦因数,图2中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器设有画出.此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门l、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s.用游标卡尺测量小滑块的宽度d,卡尺数如图3所示.
(1)读出滑块的宽度d=
0.515
0.515
cm.
(2)滑块通过光电门1的速度v1=
0.10
0.10
 m/s,滑块通过光电门2的速度v2=
0.26
0.26
 m/s.(保留两位有效数字)
(3)若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速度为g,为完成测量,除了研究v1、v2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量是
P点到桌面高度h;重锤在桌面上所指的点与Q点的距离a;斜面的长度b
P点到桌面高度h;重锤在桌面上所指的点与Q点的距离a;斜面的长度b
(说明各量的物理意义,同时指明代表物理量的字母).
(4)用(3)中各量求解动摩擦因数的表达式μ=
h
a
-
(
v
2
2
-
v
2
1
)b
2Lga
h
a
-
(
v
2
2
-
v
2
1
)b
2Lga
(用字母表示).

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