题目内容
【题目】一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播,波长不小于10cm。O和A是介质中平衡位置分别位于x=0和x=5cm处的两个质点。t=0时开始观测, 此时质点O的位移为y=4cm, 质点A处于波峰位置:t=s时,质点O第一次回到平衡位置,t=1s时,质点A第一次回到平衡位置。求:
(1)简谐波的周期、波速和波长;
(2)质点O的位移随时间变化的关系式。
【答案】(i)4s; 7.5m/s; 30cm (ii)
【解析】试题分析:(i)设振动周期为T。由于质点A在0到1 s内由最大位移处第一次回到平衡位置,经历的是1/4个周期,由此可知T="4" s①
由于质点O与A的距离5 m小于半个波长,且波沿x轴正向传播,O在时回到平衡位置,而A在t="1" s时回到平衡位置,时间相差。两质点平衡位置的距离除以传播时间,可得波的速度v=7.5 m/s②
利用波长、波速和周期的关系得,简谐波的波长
λ="30" cm③
(ii)(国际单位制)
【题目】如图中实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形,虚线是这列波在t2=0.5s时刻的波形,
问:(1)若波速向右,波速多大?
(2)若波速向左,波速多大?
(3)若波速大小为74 m/s,波速方向如何?
【题目】在研究“物体加速度与力的关系”的实验中,某学习小组使用的实验装置如图所示:
(1)由于没有打点计时器,该小组让小车由静止开始运动,发生位移x,记录时间t,则小车的加速度的表达式为a= 。
(2)指出该实验中的一个明显疏漏是______。
(3)纠正了疏漏之处后,保持小车的质量M不变,改变沙桶与沙的总重力F,多次实验,根据得到的数据,在a-F图象中描点(如图所示)。结果发现右侧若干个点明显偏离直线,造成此误差的主要原因是______。
A.轨道倾斜不够 |
B.轨道倾斜过度 |
C.沙桶与沙的总重力太大 |
D.所用小车的质量太大 |
(4)若不断增加沙桶中沙的质量,a-F图象中各点连成的曲线将不断延伸,那么加速度的趋向值为______,绳子拉力的趋向值为______。