题目内容
(1)关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中,正确的是______A.甲图中的海市蜃楼是光的色散现象引起的
B.乙图中的泊松亮斑说明光具有波动性
C.丙图中的波形是调频波
D.丁图中的实验表明:不论光源与观察者之间做怎样的相对运动,光速都是一样的
(2)单摆做简谐运动,摆球经过平衡位置时,摆球上附着一些悬浮在空气中的灰尘.如果灰尘的质量不能忽略,则摆球在以后的振动中,振幅______;周期______;最大速度______.(填“变大”、“变小”、或“不变”).
(3)如图所示,A、B之间的距离为3L,水平面光滑,质量为m的物体(可视为质点)左端与劲度系数为K的轻质弹簧连接,右端与劲度系数为2K的轻质弹簧连接,左右两弹簧原长均为L,弹簧的另一端均固定在墙壁上.将物体拉离平衡位置,放手后,物体在光滑水平面上往复运动,证明物体的运动是简谐运动并求简谐运动的平衡位置.
【答案】分析:(1)海市蜃楼是光的全反射现象;泊松亮斑说明光偏离直线传播;调制分为调频与调幅两种;莫雷实验证实了光速不变原理.
(2)单摆摆动过程中机械能守恒,球与灰尘是非弹性碰撞.
(3)简谐运动的特征是F=-kx,物体的回复力是两根弹簧弹力的合力.
解答:解:(1)解:A、海市蜃楼是由光的折射,导致光线偏离出现的现象,并满足全反射条件,因此是光的全反射现象,故A错误;
B、泊松亮斑是光射到不透明的小圆盘,屏上中心处出现亮斑,则说明光偏离直线传播,属于光的衍射,因此具有波动性,故B正确;
C、调制有调幅与调频两种,图为调频,故C错误;
D、测量两垂直光的光速差值的一项著名的物理实验.但结果证明光速在不同惯性系和不同方向上都是相同的,由此确定了光速不变原理,故D正确;
故选BD.
(2)球经过平衡位置时,摆球上附着一些悬浮在空气中的灰尘,由于碰撞,总动量守恒,即mv一定,质量变大,故速度减小;经过平衡位置速度减小,故振幅减小;周期与质量无关,故周期不变;此时速度最大,即最大速度减小;
(3)设静止时两弹簧的伸长量分别为l1、l2,l1+l2=L,
kl1=2kl2,
解得l1=
L,l2=
L
所以,简谐运动的平衡位置距离A端
L
将物体向右拉离平衡位置x,物体受到的合力大小F=k(
L+x)-2k(
L-x)=3kx
合力方向向左与位移方向相反,所以,F回=-3kx
所以,物体的运动是简谐运动.
故答案为:(1)BD;
(2)变小、不变、变小;
(3)证明如上,简谐运动的平衡位置距离A端
L.
点评:本题是3-4模块的综合问题,考查了3-4模块的很多知识点,难度不大,要多看书,对一些非计算性的知识点要多记忆.
(2)单摆摆动过程中机械能守恒,球与灰尘是非弹性碰撞.
(3)简谐运动的特征是F=-kx,物体的回复力是两根弹簧弹力的合力.
解答:解:(1)解:A、海市蜃楼是由光的折射,导致光线偏离出现的现象,并满足全反射条件,因此是光的全反射现象,故A错误;
B、泊松亮斑是光射到不透明的小圆盘,屏上中心处出现亮斑,则说明光偏离直线传播,属于光的衍射,因此具有波动性,故B正确;
C、调制有调幅与调频两种,图为调频,故C错误;
D、测量两垂直光的光速差值的一项著名的物理实验.但结果证明光速在不同惯性系和不同方向上都是相同的,由此确定了光速不变原理,故D正确;
故选BD.
(2)球经过平衡位置时,摆球上附着一些悬浮在空气中的灰尘,由于碰撞,总动量守恒,即mv一定,质量变大,故速度减小;经过平衡位置速度减小,故振幅减小;周期与质量无关,故周期不变;此时速度最大,即最大速度减小;
(3)设静止时两弹簧的伸长量分别为l1、l2,l1+l2=L,
kl1=2kl2,
解得l1=
所以,简谐运动的平衡位置距离A端
将物体向右拉离平衡位置x,物体受到的合力大小F=k(
合力方向向左与位移方向相反,所以,F回=-3kx
所以,物体的运动是简谐运动.
故答案为:(1)BD;
(2)变小、不变、变小;
(3)证明如上,简谐运动的平衡位置距离A端
点评:本题是3-4模块的综合问题,考查了3-4模块的很多知识点,难度不大,要多看书,对一些非计算性的知识点要多记忆.
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