题目内容

10.一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统,小球振动的固有频率为2Hz,现在长绳两端分别有一振源P、Q同时开始以相同振幅A上下振动了一段时间,某时刻两振源在长绳上形成波形如图,两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置,观察到小球先后出现了两次振动,小球第一次振动时起振方向向上,且振动并不显著,而小球第二次则产生了较强烈的振动,则(  )
A.由Q振源产生的波先到达振动系统
B.Q振源离振动系统较远
C.由Q振源产生的波的波速较接近4m/s
D.有4个时刻绳上会出现振动位移大小为2A的点

分析 由两个波的波形及传播方向根据“上下坡”法判断哪列波的波源起振方向向上,即为第一次到达弹簧振子所在位置的波,由小球第二次则产生了较强烈的振动知小球与波上的质点达到了共振,即波上质点的振动频率为2Hz.

解答 解:A、由“上下坡法得知P振源起振方向向上,Q振源起振方向向下,由于小球第一次振动时起振方向向上,故先经过弹簧振子所在位置的是P波,故A错误;
B、s=vt,由于两列波在同一介质中传播,波速相等,Q波后到达弹簧振子所在位置,故Q振源离振动系统较远,故B正确;
C、Q晚到达弹簧振子所在位置,且小球产生了较强烈的振动,即共振,故Q的振动频率接近2Hz,则周期接近0.5s,波速v=$\frac{λ}{T}$=$\frac{2}{0.5}$m/s=4m/s,故C正确;
D、由于两列波的频率不同,不会产生稳定干涉现象,由于两列波的波长不等,则根据波的叠加原理,有4个时刻绳上会出现振动位移大小为2A的点,故D正确;
故选:BCD

点评 本题关键掌握共振现象及其产生的条件是解题关键,第二次弹簧振子产生了较强烈的振动,小球与波上的质点达产生了共振是本题的突破口,同时要知道机械波的波速由介质决定,同类波在同一介质中传播时波速相等.

练习册系列答案
相关题目
19.为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数,某小组设计了如图甲所示的实验装置,其中挡板可固定在桌面上,轻弹簧左端与挡板相连,图中桌面高为h,O1、O2、A、B、C点在同一水平直线上.已知重力加速度为g,空气阻力可忽略不计.
实验过程:挡板固定在O1点,推动滑块压缩弹簧,滑块移到A处,测量O1A的距离,如图甲所示.滑块由静止释放,落在水平面上的P点,测出P点到桌面右端的水平距离为x1
实验过程二:将挡板的固定点移到距O1点电距离为d的O2点.如图乙所示,推动滑块压缩弹簧,滑块移到C处,使O2C的距离与O1A的距离相等.滑块由静止释放,落在水平面上的Q点,测出Q点到桌面右端的水平距离为x2

(1)为完成本实验,下列说法中正确的是C.
A.必须测出小滑块的质量    B.必须测出弹簧的劲度系数
C.弹簧的压缩量不能太小    D.必须测出弹簧的原长
(2)写出动摩擦因数的表达式μ=$\frac{{x}_{1}^{2}-{x}_{2}^{2}}{4dh}$(用题中所给物理量的符号表示)
(3)小红在进行实验过程二时,发现滑块未能滑出桌面.为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数,还需测量的物理量是滑块停止滑动的位置到B点的距离.
(4)某同学认为,不测量桌面高度,改用秒表测出小滑块从E离桌面到落地的时间,也可测出小滑块与水平桌面间的动摩擦因数.此实验方案不可行(选填“可行”或“不可行”),理由是滑块在空中飞行时间很短,难以把握计时起点和终点,秒表测时间误差较大.

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网