题目内容
【题目】(5分)一列简谐横波在某时刻的波形如图所示,此时刻质点P的速度为v,经过1s后它的速度大小、方向第一次与v相同,再经过0.2 s它的速度大小、方向第二次与v相同,则下列判断正确的是_______。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.波沿x轴负方向传播,且周期为1.2 s
B.波沿x轴正方向传播,且波速为10 m/s
C.质点M与质点Q的位移大小总是相等,方向总是相反
D.若某时刻N质点速度为零,则Q质点一定速度为零
E.从图示位置开始计时,在3s时刻,质点M偏离平衡位置的位移y=-10 cm
【答案】ADE(5分)
【解析】根据图示时刻质点P的速度为v,经过1s它的速度大小、方向第一次与v相同,质点P运动到关于平衡位置对称的位置,再经过0.2s它的速度大小、方向第二次与v相同时,回到原来位置,完成一次全振动,则P振动的周期T=1.2s,根据回到对称点时间长,从对称点回到原来位置时间短可判断初始P点在向下振动,据此判断波的传播方向向左。选项A对B错。MQ之间的距离不是的奇数倍,不属于反相点,故振动步调不总是相反,C错误,NQ之间的距离为,为反相点,若某时刻N质点速度为零,Q质点一定速度为零,D正确;故从图示位置开始计时,在3 s时刻即经过了T,根据对称性可得质点M在y=-10cm处,E正确。
【题目】利用竖直上抛小球的频闪照片也能验证机械能守恒定律.频闪仪每隔0.05 s闪光一次,图中所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取10.0 m/s2,小球质量m=0.2 kg,结果保留三位有效数字):
时刻 | t5 | t4 | t3 | t2 |
速度(m/s) | 3.84 | 4.32 | 4.80 |
(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v2=________m/s.
(2)从t2到t5过程中,小球重力势能增量为ΔEp ,动能减少量为ΔEk ,其中ΔEp=_______J。
(3)在误差允许的范围内,若ΔEp与ΔEk近似相等,从而验证了机械能守恒定律.由上述计算得ΔEp________ΔEk(选填“>”“<”或“=”),造成这种结果的主要原因是上抛过程中有空气阻力.