题目内容
【题目】图甲为一列简谐波在时刻的波形图,P是平衡位置为x=1.0m处的质点,Q是平衡位置为x=4.0m处的质点,图乙为质点Q的振动图象,则
A.质点Q简谐运动的表达式为(cm)
B.从t=0.10s到t=0.20s,该波沿x轴负方向传播了4m
C.在t=0.25s时,质点P的速度方向为y轴正方向
D.从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程为30cm
【答案】BC
【解析】
A.角速度
则质点Q简谐运动的表达式为
y=10sin10πt(cm)
故A项不符合题意;
B. t=1.0s时刻,质点Q沿y轴负方向运动,则波沿x轴负方向传播,波长λ=8m,周期T=0.2s,则波速
在t=0.10s到0.20s时间内,波沿x轴负方向传播了4m,故B项符合题意;
C. t=0.10s时,质点P在平衡位置以上向上振动,当t=0.25s时,即在t=0.10s开始经过,质点P在平衡位置以下向上振动,即速度方向沿y轴正方向,故C项符合题意;
D. 由于P点不是在波峰或波谷,或平衡位置,经过0.15s,即经过个周期,质点经历的路程不等于3A,即经过0.15s质点经历的路程不等于30cm,故D项不符合题意。
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【题目】某研究性学习小组用图甲装置来测定当地重力加速度,主要操作如下:
①安装实验器材,调节试管夹(小铁球)、光电门和纸杯在同一竖直线上;
②打开试管夹,由静止释放小铁球,用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t,并用刻度尺(图上未画出)测量出两个光电门之间的高度h,计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v;
③保持光电门1的位置不变,改变光电门2的位置,重复②的操作。测出多组(h,t),计算出对应的平均速度v;
④画出v-t图象。请根据实验,回答如下问题:
(1)设小铁球到达光电门1时的速度为v0,当地的重力加速度为g。则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为_______。(用v0、g和t表示)
(2)实验测得的数据如下表:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
h(cm) | 10.00 | 20.00 | 30.00 | 40.00 | 50.00 | 60.00 |
t(s) | 0.069 | 0.119 | 0.159 | 0.195 | 0.226 | 0.255 |
v(m·s-1) | 1.45 | 1.68 | 1.89 | 2.05 | 2.21 | 2.36 |
请在图乙坐标纸上画出v-t图象_______。
(3)根据v-t图象,可以求得当地重力加速度g=_________m/s2。(结果保留两位有效数字)