题目内容

5.一列简谐横波,某时刻的波形如图甲所示,从该时刻开始计时,波上A质点的振动图象如图乙所示,下列说法正确的是(  )
A.该波沿x轴正向传播
B.该波的波速大小为1 m/s
C.经过0.3 s,A质点通过的路程为0.3 m
D.A、B两点的速度有可能相同
E.若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象,则所遇到的波的频率为0.4 Hz

分析 由A质点的振动图象读出该时刻质点A的振动方向,由波动图象判断波的传播方向.由波动图象读出周期,波动图象读出波长,求出波速.质点做简谐运动时,一个周期内通过的路程是四个振幅,半个周期通过的路程是两个振幅.结合时间与周期的关系,求质点A通过的路程.两列波的频率相同时才能产生稳定的干涉.

解答 解:A、由A质点的振动图象读出该时刻质点A的振动方向沿y轴负方向,由质点的振动方向与波传播方向的关系,可知波沿x轴正向传播,故A正确.
B、由题图甲可知波长为 λ=0.4m,由题图乙可知周期为 T=0.4s,则波速为 v=$\frac{λ}{T}$=1m/s;故B正确.
C、经过0.3s=$\frac{3}{4}$T,则A质点通过的路程为s=3A=0.3m;故C正确.
D、A、B两点间距为半个波长,振动情况始终相反,速度不可能相同;故D错误.
E、发生稳定的干涉现象需要频率相同,则所遇到的波的频率 f=$\frac{1}{T}$=2.5Hz时才能产生的稳定干涉.故E正确.
故选:ABC.

点评 根据振动图象读出各时刻质点的振动方向,由质点的振动方向判断波的传播方向是基本功,要熟练掌握.

练习册系列答案
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20.如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可验证机械能守恒定律.
(1)已准备的器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需要的器材是D(填字母代号).
A.直流电源、天平及砝码    B.直流电源、毫米刻度尺
C.交流电源、天平及砝码    D.交流电源、毫米刻度尺
(2)实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h,某同学对实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案,这些方案中合理的是D.
A.用刻度尺测出物体下落的高度h,由打点间隔数算出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v
B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=$\sqrt{2gh}$计算出瞬时速度v
C.根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$计算得出高度h
D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v
(3)安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图2所示.图中O点为打点起始点,且速度为零,选取纸带上打出的连续点A、B、C、…作为计数点,测出其中E、F、G、点距起始点O的距离分别为h1、h2、h3,已知重锤质量为m,当地重力加速度为g,计时器打点周期为T,为了验证此实验过程中机械能是否守恒,需要计算出从O点到F点的过程中,重锤重力势能的减少量△Ep=mgh2.动能的增加量△Ek=$\frac{m({h}_{3}-{h}_{1})^{2}}{8{T}^{2}}$(用题中所给字母表示).
(4)实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于这个误差下列说法正确的是BD.
A.该误差属于偶然误差              
B.该误差属于系统误差
C.可以通过多次测量取平均值的方法来减少该误差
D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
(5)某同学在试验中发现重锤增加的动能略小于重锤减少的重力势能,于是深入研究阻力对本实验的影响,若重锤所受阻力为f,重锤质量为m,重力加速度为g,他测出各计数点到起始点的距离h,并计算出各计数点的速度v,用实验测得的数据绘制出v2-h图线,如图3所示,图象是一条直线,此直线斜率k=$\frac{2(mg-f)}{m}$(用题中字母表示).已知当地的重力加速度g=9.8m/s2,由图线求得重锤下落时受到阻力与重锤所受重力的百分比为2.0%.(保留两位有效数字)
17.某研究行学习小组为测量仪物块与木板之间的动摩擦因数,设置了如图所示实验装置,将木板送固定在地面上,丙在木板的左端固定一竖直挡板,将一轻质弹簧一端和挡板相连,另一端紧挨着物块,但不栓接,在物块的上方竖直固定有一窄遮光板,在木板上 B、C处固定有两光电门(光电门已经提前与数字计时器及电源一次通过B、C两处的光电门,已知当地的重力加速度为g,所有操作均在弹簧的弹性限度内.
(1)用游标尺测量物块上固定的遮光板的宽度d如图所示,其读数d=0.420cm;
(2)为了测量动摩擦因数,该学习小组用C处的光电门测出遮光板通过光电门的时间t1,此外还需要测量的物理量及其符号是光电门B与C之间的距离s以及测出遮光板通过光电门B的时间t2,则物块与木板间的动摩擦因数μ=$\frac{{d}^{2}}{2gs}(\frac{1}{{t}_{2}^{2}}-\frac{1}{{t}_{1}^{2}})$(用测量的物理量和已知物理量符号表示);多次改变弹簧压缩量,释放物块进行测量,求出的平均值,从而减小实验误差;
(3)假设物块与木块间的动摩擦因数μ已测定(后面的计算可以直接用μ表示),该学习小组发现,如果在某次实验中物块的释放物质A确定(物块释放后内依次通过B、C两处的光电门),在步骤(2)、(3)测量的基础上,只需再测量出A、B间的距离x和另一物理量物块和遮光板的总质量m(写出物理量的名称及其符合),即可测出在物块在该位置A释放时,弹簧具有的弹性势能,则弹簧势能的表达式Ep=$\frac{1}{2}m{(\frac{d}{{t}_{2}^{2}})}^{2}+μmgx$(用测量的物理量和已知物理量的符合表示).

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