题目内容
12.图(a)为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图,P是平衡位置在x=1.0m处的质点,Q是平衡位置在x=4.0m处的质点;图(b)为质点Q的振动图象,下列说法正确的是( )A. | 在t=0.10s时,质点Q向y轴正方向运动 | |
B. | 在t=0.25s时,质点P的加速度方向与y轴正方向相反 | |
C. | 从t=0.10s到t=0.25s,该波沿x轴负方向传播了6m | |
D. | 从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程为30cm |
分析 根据甲、乙两图可以读出该波的波长和周期,从而求出波速,t=0.10s时Q点在平衡位置上,由乙图知下一时刻向下振动,从而确定了该波向左传播.根据时间与周期的关系,分析质点P的位置和加速度,求出通过的路程.根据x=vt求解波传播的距离.根据图象读出振幅A,结合数学知识写出Q点的振动方程.
解答 解:A、图(b)为质点Q的振动图象,则知在t=0.10s时,质点Q正从平衡位置向波谷运动,所以点Q向y轴负方向运动,故A错误;
B、在t=0.10s时,质点Q沿x轴负方向运动,根据波形平稳法可知该波沿x轴负方向传播,此时P点正向上运动.
由图b读出周期T=0.2s,从t=0.10s到t=0.25s经过的时间为△t=0.15s=$\frac{3}{4}$T,则在t=0.25s时,质点P位于x轴下方,加速度方向与y轴正方向相同,故B错误;
C、由甲图知波长λ=8m,则波速为:v=$\frac{λ}{T}$=$\frac{8}{0.2}$m/s=40m/s,从t=0.10s到=0.25s经过的时间为△t=0.15s,该波沿x轴负方向传播的距离为△x=v△t=40×0.15m=6m,故C正确;
D、从t=0.10s到=0.25s经过的时间为△t=0.15s=$\frac{3}{4}$T,由于t=0.10s时刻质点P不在平衡位置或波峰、波谷处,所以质点P通过的路程不是3A=30cm,故D错误;
故选:C
点评 本题有一定的综合性,考察了波动和振动图象问题,关键是会根据振动情况来判断波的传播方向,抓住振动图象和波动图象之间的内在联系.要知道质点做简谐运动时,只有在平衡位置或波峰、波谷处的质点,在$\frac{3}{4}$个周期内振动的路程才是3A.
练习册系列答案
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2.如图所示,在水平面内有平行的光滑导轨MN和PQ,不计电阻,它们间距为L,在其上横放着两根金属棒ab和cd,质量分别为m1和m2,金属棒单位长度电阻为R,整个装置处于竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,开始时两金属棒均静止.( )
A. | 若给金属棒ab一个平行导轨水平向右的瞬时初速度v0,则最终两金属棒以相同的速度做匀速直线运动 | |
B. | 若每根金属棒与导轨间的动摩擦因数均为μ,现给金属棒ab一个平行导轨水平向右的瞬时初速度v0,其它条件不变,则金属棒ab作减速运动,金属棒cd做加速运动,最终两金属棒做匀速直线运动 | |
C. | 若给金属棒ab施加一个平行导轨水平向右的水平恒力F,其它条件不变,则最终两金属棒以相同的速度做匀速直线运动 | |
D. | 若给金属棒ab施加一个平行导轨水平向右的水平恒力F,其它条件不变,则最终两金属棒保持一定的速度差并以相同的加速度作匀加速运动 |
20.如图所示,一列简谐横波沿x轴传播,实线为t1=0时的波形图,此时P质点向y轴负方向运动,虚线为t2=0.01s时的波形图.已知周期T>0.01s.下列判断正确的是( )
A. | 波向左传播 | B. | 波速100m/s | ||
C. | t1=0.02s时质点P在最低点 | D. | 这段时间质点P 运动位移为 1m |
7.探月热方兴未艾,我国研制的月球卫星“嫦娥一号”、“嫦娥二号”均已发射升空,“嫦娥三号”于2013年发射升空.假设“嫦娥三号”在地球表面的重力为G1,在月球表面的重力为G2;地球与月球均视为球体,其半径分别为R1、R2;地球表面重力加速度为g.则( )
A. | 月球表面的重力加速度为$\frac{g{G}_{1}}{{G}_{2}}$ | |
B. | 月球与地球的质量之比为$\frac{{G}_{1}{{R}_{2}}^{2}}{{G}_{2}{{R}_{1}}^{2}}$ | |
C. | 月球卫星与地球卫星分别绕月球表面附近与地球表面附近运行的速度之比为$\sqrt{\frac{{G}_{1}{R}_{2}}{{G}_{2}{R}_{1}}}$ | |
D. | “嫦娥三号”环绕月球表面附近做匀速圆周运动的周期为$\sqrt{\frac{{G}_{1}{R}_{2}}{g{G}_{2}}}$ |
4.下列叙述中正确的是( )
A. | 布朗运动就是液体分子的无规则运动 | |
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