题目内容

15．某横波在介质中沿x轴正方向传播，t=0时刻，O点开始向正方向运动，经t=0.2s，O点第一次到达正方向最大位移处，某时刻形成的波形如图所示，正确的是（　　）
A．该横波的波速为5 m/s
B．该波形图可能是t=1.2 s时刻的
C．质点L与质点N都运动起来后，它们的运动方向总相反
D．在0.2 s的时间内质点M通过的路程为20c m
E．在t=2.6 s时刻，质点M处于平衡位置，正沿y轴正方向运动

分析 根据波形图可以读出波长；根据质点O的振动可以求出波的周期，已知波长与周期，由波速公式可以求出波速，两质点相差半个波长的奇数倍时振动方向完全相反，除以平衡位置及波峰波波谷处的质点一个周期内振动的路程为4A．

解答 解：A、由题意可知质点O的起振方向向上，O点经过0.2 s第一次到达正方向最大位移处，说明周期为 T=4×0.2s=0.8 s，由题图可知波长为4 m，故波速为 v=$\frac{λ}{T}$=$\frac{4}{0.8}$ m/s=5 m/s，故A正确；
B、x=6 m处的质点在题图所示时刻刚好振动方向向上，该波可能刚好传播到6 m质点，形成1.5个完整波形，可知t=1.2 s，故B正确；
C、由于L点和N点相差半个波长，振动步调总是相反，故C正确；
D、如果质点M在平衡位置或最大位移处开始运动，在0.2 s的时间内通过的路程为一个振幅20cm，故D正确；
E、题图中的图象对应时刻为1.2 s，再经过t=1.4 s=1$\frac{3}{4}$T，质点M处于平衡位置，正沿y轴负方向运动，故E错误．
故选：ABCD

点评 本题考查读图问题，由波形图及质点与坐标原点间的距离可以求出波长，根据质点的振动情况可以求出波的周期，由波速、波长与周期间的关系可以求出波速．

练习册系列答案
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20．据英国《每日电讯报》报道，英国一家公司提出了空中巡航概念，即乘坐豪华飞艇去旅行．这类飞艇将选择太阳能和氢燃料电池作为动力装置，内部各种设施一应俱全，而且装饰豪华，游客可以悠闲地欣赏窗外美景．这种豪华飞艇或将引领奢华旅游的未来．如果在飞艇中的游客发现云是静止的，则下列情况正确的是（　　）
A．云和飞艇都是静止的B．云是静止的，飞艇是运动的
C．飞艇是静止的，云是运动的D．云和飞艇都是运动的
6．一列简谐横波沿X轴正方向传播，图1是t=0时刻的波形图，图2是波中某振动质点位移随时间变化的振动图象（两图用同一时间起点），则图2可能是图1中哪个质点的振动图线（　　）
A．x=0处的质点B．x=2m处的质点C．x=4m处的质点D．x=6m处的质点
3．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，周期为0.50s．某一时刻，离开平衡位置的位移都相等的各质点依次为P1，P2，P3，…．已知P1和P2之间的距离为20cm，P2和P3之间的距离为80cm，则P1的振动传到P2所需的时间为（　　）
A．0.10 sB．0.13 sC．0.20 sD．0.50 s
10．利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图1所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动．

（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度b，结果如图2所示，由此读出b=3.85mm；
（2）滑块通过B点的瞬时速度可表示为$\frac{b}{t}$；
（3）某次实验测得倾角θ=30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为△Ek=$\frac{（M+m）{b}^{2}}{2{t}^{2}}$，系统的重力势能减少量可表示为△Ep=$（m-\frac{M}{2}）gd$，在误差允许的范围内，若△Ek=△Ep则可认为系统的机械能守恒；
（4）在上次实验中，某同学改变A、B间的距离，作出的v2-d图象如图3所示，并测得M=m，则重力加速度g=9.6m/s2．
20．如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．两个质量各为mA和mB（mA＞mB）的小物块A和B分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，用手拉住物块B，使它与地面接触，用米尺测量物块A的底部到地面的高度h．释放物块B，同时用秒表开始计时，当物块A碰到地面时，停止计时，记下物块A下落的时间t，当地的重力加速度为g．
（1）在物块A下落的时间t内，物块A、B组成的系统减少的重力势能△Ep=（mA-mB）gh，增加的动能△Ek=$2（{m}_{A}+{m}_{B}）\frac{{h}^{2}}{{t}^{2}}$．改变mA、mB和h，多次重复上述实验，若在实验误差范围内△Ep等于△Ek均成立，则可初步验证机械能守恒定律．
（2）为提高实验结果的准确程度，可以尽量减小定滑轮的质量，将定滑轮的转动轴涂抹润滑油，选取受力后相对伸长尽量小的轻质软绳．请写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议：对同一高度h进行多次测量取平均值；对同一时间t进行多次测量平均值；对物块A或B的质量进行多次测量取平均值；选择质量相对定滑轮较大的物块A、B，使A静止后再释放B．
7．某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图甲所示：轻弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接．向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能骤如下：

A．用天平测量出物块的质量m，按图甲所示安装好实验装置；
B．向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量x；
C．把纸带向左拉直，接通打点计时器电源；
D．松手释放物块．
（1）图乙是物块脱离弹簧后打点计时器所打出的纸带，每相邻两个计数点之间有4个点未画出．相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50Hz，则物块与桌面间的动摩擦因数为0.2，这样得到的结果比动摩擦因数的真实值偏大（填“偏大”或“偏小”）．（g=10m/s2）
（2）若物块脱离弹簧时的速度为v，则弹簧被压缩时具有的弹性势能大小是$\frac{1}{2}m{v}^{2}+μmgx$．（用m、g、v、x和动摩擦因数用μ表示）
4．关于静电场的等势面和电场线，下列说法正确的是（　　）
A．两个电势不同的等势面可能相交
B．沿着电场线线方向电势逐渐升高
C．同一等势面上各点电场强度一定相等
D．将一正的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功
5．在中国航天骄人的业绩中有这些记载：“天宫二号”在离地面343km的圆形轨道上飞行；“嫦娥三号”在距月球表面高度为200km的圆形轨道上飞行；“北斗”卫星导航系统由“同步卫星”（地球静止轨道卫星，在赤道平面，距赤道的高度约为 36000千米）和“倾斜同步卫星”（周期与地球自转周期相等，但不定点于某地上空）等组成．则以下分析正确的是（　　）
A．设“天宫二号”绕地球运动的周期为T，用G表示引力常量，则用表达式ρ=$\frac{3π}{G{T}^{2}}$求得的地球平均密度比真实值要小
B．“天宫二号”的飞行速度比“同步卫星”的飞行速度要大
C．“同步卫星”和“倾斜同步卫星”同周期、同轨道半径，但两者的轨道平面不在同一平面内
D．“嫦娥三号”与地球的距离比“同步卫星”与地球的距离小

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