题目内容

8.如图所示,图甲为一列沿c轴传播的简谐波在t=0.1s时刻的波形.图乙表示该波传播的介质中x=2m处的质点a从t=0时起的振动图象.则  (  )
A.波沿x轴正方向传播
B.波传播的速度为20m/s
C.t=0.25s,x=4m处的质点b的加速度沿y轴负方向
D.t=0.25s,质点a的加速度沿y轴负方向

分析 在乙图上读出质点a在t=0.1s时刻的速度方向,在甲图上判断出波的传播度方向;由甲图读出波长,由乙图读出周期,即求出波速.根据时间与周期的关系,分析质点的状态.

解答 解:A、由乙图知,t=0.1s时刻,质点a向上运动,在甲图上,由波形的平移可知,该波沿x轴负方向传播,故A错误;
B、由乙图知,质点a的振动周期为 T=0.2s,由甲图知,波长为 λ=4m,则波速为:v=$\frac{λ}{T}$=$\frac{4}{0.2}$=20m/s.故B正确;
C、质点b的振动周期也为T=0.2s,所以质点a在t=0.25s的时刻的振动情况与t=0.05s时刻的振动情况相同,由于t=0.05s=$\frac{1}{4}$T,波沿x轴负方向传播,则知t=0.05s时刻,质点b位于波峰,加速度沿y轴负方向.故C正确;
D、t=0.05s时刻,质点a位于波谷,则t=0.25s,质点a的加速度沿y轴正方向.故D错误.
故选:BC

点评 本题关键要把握两种图象的联系,能根据振动图象读出质点的速度方向,在波动图象上判断出波的传播方向.

练习册系列答案
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16.如图甲的光电门传感器是测定物体通过光电门的时间的仪器,其原理是发射端发出一束很细的红外线到接收端,当固定在运动物体上的一个已知宽度为d的挡光板通过光电门挡住红外线时,和它连接的数字计时器可记下挡光的时间△t,则可以求出运动物体通过光电门的瞬时速度大小.

(1)为了减小测量瞬时速度的误差,应选择宽度比较窄(选填“宽”或“窄”)的挡光板.
(2)如图乙是某同学利用光电门传感器探究小车加速度与力之间关系的实验装置,他将该光电门固定在水平轨道上的B点,用不同的重物通过细线拉同一小车,小车每次都从同一位置A点静止释放.
①如图丙所示,用游标卡尺测出挡光板的宽度d=7.40mm,实验时将小车从图乙A点静止释放,由数字计时器记下挡光板通过光电门时挡光时间间隔△t=0.02s,则小车通过光电门时的瞬时速度大小为0.37m/s;
②实验中设小车的质量为m1,重物的质量为m2,则在m1与m2满足关系式m1>>m2时可近似认为细线对小车的拉力大小与重物的重力大小相等;
③测出多组重物的质量m2和对应挡光板通过光电门的时间△t,并算出小车经过光电门时的速度v,通过描点作出两物理量的线性关系图象,可间接得出小车的加速度与力之间的关系.处理数据时应作出v2-m2图象(选填“v2-m1”或“v2-m2”);
④某同学在③中作出的线性关系图象不过坐标原点,如图丁所示(图中的m表示m1或m2),其可能的原因是操作过程中平衡摩擦力过量.

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