题目内容
11．
取一根柔软的弹性绳，使绳处于水平伸直状态．从绳的端点A开始每隔0.50m标记一个点，依次记为B、C、D…如图所示．现让A开始沿竖直方向做振幅5cm的简谐运动，取竖直向上为正方向，经过0.7s波正好传到O点，此时A点第二次到达正向最大位移，则（1）波速为多大？
（2）若A点起振方向向上，则波的周期为多少？
（3）若A质点起振方向向下，则质点C在这段时间内经过的路程为多少？
分析 （1）根据波的传播距离与时间的关系即可求出波速．
（2）A点起振方向向上，A点第二次到达正向最大位移使用的时间是$\frac{5}{4}$个周期，结合时间即可求出周期．
（3）若A质点起振方向向下，则点第二次到达正向最大位移使用的时间是$\frac{7}{4}$个周期，结合时间即可求出周期，然后根据一个周期内的路程是4A即可求出．
解答 解：（1）AO之间传播的距离△x=14×0.5m=7m
波速：v=$\frac{△x}{△t}=\frac{7}{0.7}m/s=10m/s$
（2）若A点起振方向向上，则由题意A点第二次到达正向最大位移，则，△t=$\frac{5}{4}{T}_{1}$=0.7s，则T1=0.56s
（3）若A点起振方向向下，A点第二次到达正向最大位移，则△t=$\frac{7}{4}{T}_{2}$=0.7s，则T2=0.4s，
振动从A传到C点所用时间t1=$\frac{△{x}_{AC}}{v}=\frac{1}{10}s=0.1$s
质点C振动时间t2=△t-t1=0.6s
C点从平衡位置开始运动，则C质点振动经过的路程为S=$\frac{{t}_{2}}{{T}_{2}}×4A$=$\frac{0.6}{0.4}×4×0.05m=0.3$m
答：（1）波速为10m/s；
（2）若A点起振方向向上，则波的周期为0.56s；
（3）若A质点起振方向向下，则质点C在这段时间内经过的路程为0.3m．
点评 本题考查机械波的传播，关键是利用波在同一介质中匀速传播和质点起振方向与波源起振方向相同的特点求出波速．
练习册系列答案
相关题目
在“验证力的平行四边形定则”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套（如图）．实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O．
9．
如图所示，固定的倾斜光滑杆上有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连并处于杆上的B点，弹簧的另一端固定在地面上的A点，此时弹簧处于原长，A、B间距为h，杆上C点与A点的连线垂直杆，若让圆环从B点静止释放，滑到杆的底端时速度刚好为零，则在圆环下滑过程中（ ）
如图所示，固定的倾斜光滑杆上有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连并处于杆上的B点，弹簧的另一端固定在地面上的A点，此时弹簧处于原长，A、B间距为h，杆上C点与A点的连线垂直杆，若让圆环从B点静止释放，滑到杆的底端时速度刚好为零，则在圆环下滑过程中（ ）| A． | 弹簧的弹性势能先增大后减小再增大 | |
| B． | 弹簧的弹性势能变化了mgh | |
| C． | 圆环先做加速运动，过了C点开始做减速运动 | |
| D． | 杆的倾斜角α肯定小于45° |
如图所示，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台缓缓地加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动．现测得转台半径R=0.5m，离水平地面的高度H=0.8m，物块与转台间的动摩擦因数μ=0.2．设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2求：
如图所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计．两质量、长度均相同的导体棒①、②置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处．磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直．先由静止释放①，当①恰好进入磁场时由静止释放②．已知①进入磁场即开始做匀速直线运动，①、②两棒与导轨始终保持良好接触．则下列表示①、②两棒的加速度a和动能Ek随各自位移s变化的图象中可能正确的是（ ）
16．某实验小组在进行“验证动量守恒定律”的实验．入射球与被碰球半径相同．
①实验装置如图1所示．先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹．再把B球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从 C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自落点的痕迹．记录纸上的O点是重锤所指的位置，M、P、N分别为落点的痕迹．未放B球时，A球落地点是记录纸上的P点．
②释放多次后，取各落点位置的平均值，测得各落点痕迹到O点的距离：OM=13.10cm，OP=21.90cm，ON=26.04cm．用天平称得入射小球A的质量m1=16.8g，被碰小球B的质量m2=5.6g．若将小球质量与水平位移的乘积作为“动量”，请将下面的数据处理表格填写完整．
根据上面表格中的数据处理数据，你认为能得到的结论是：在实验误差允许范围内，可认为系统在碰前和碰后的动量守恒．
③实验中可以将表达式m1v1=m1v1′+m2v2′转化为m1s1=m1s1′+m2s2′来进行验证，其中s1、s1′、s2′为小球平抛的水平位移．可以进行这种转化的依据是D．（请选择一个最合适的答案）
A．小球飞出后的加速度相同
B．小球飞出后，水平方向的速度相同
C．小球在空中水平方向都做匀速直线运动，水平位移与时间成正比
D．小球在空中水平方向都做匀速直线运动，又因为从同一高度平抛，运动时间相同，所以水平位移与初速度成正比
④完成实验后，实验小组对上述装置进行了如图2所示的改变：
（I）在木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠近槽口处，使小球A从斜槽轨道上某固定点C由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；
（Ⅱ）将木板向右平移适当的距离固定，再使小球A从原固定点C由静止释放，撞到木板上得到痕迹P；
（Ⅲ）把半径相同的小球B静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球仍从固定点C由静止开始滚下，与小球B相碰后，两球撞在木板上得到痕迹M和N；用刻度尺测量纸上O点到M、P、N三点的距离分别为y1、y2、y3．请你写出用直接测理的物理量来验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式：m1$\sqrt{\frac{1}{{y}_{2}}}$=m1$\sqrt{\frac{1}{{y}_{3}}}$+m2$\sqrt{\frac{1}{{y}_{1}}}$．
①实验装置如图1所示．先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹．再把B球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从 C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自落点的痕迹．记录纸上的O点是重锤所指的位置，M、P、N分别为落点的痕迹．未放B球时，A球落地点是记录纸上的P点．
②释放多次后，取各落点位置的平均值，测得各落点痕迹到O点的距离：OM=13.10cm，OP=21.90cm，ON=26.04cm．用天平称得入射小球A的质量m1=16.8g，被碰小球B的质量m2=5.6g．若将小球质量与水平位移的乘积作为“动量”，请将下面的数据处理表格填写完整．
| OP/m | OM/m | ON/m | 碰前总动量p/kg•m | 碰后总劝量p′/kg•m | 相对误差 |$\frac{{p}^{′}-p}{p}$|×100% |
| 0.2190 | 0.1310 | 0.2604 | 3.68×10-3 | 3.66×10-3 | 0.54% |
③实验中可以将表达式m1v1=m1v1′+m2v2′转化为m1s1=m1s1′+m2s2′来进行验证，其中s1、s1′、s2′为小球平抛的水平位移．可以进行这种转化的依据是D．（请选择一个最合适的答案）
A．小球飞出后的加速度相同
B．小球飞出后，水平方向的速度相同
C．小球在空中水平方向都做匀速直线运动，水平位移与时间成正比
D．小球在空中水平方向都做匀速直线运动，又因为从同一高度平抛，运动时间相同，所以水平位移与初速度成正比
④完成实验后，实验小组对上述装置进行了如图2所示的改变：
（I）在木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠近槽口处，使小球A从斜槽轨道上某固定点C由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；
（Ⅱ）将木板向右平移适当的距离固定，再使小球A从原固定点C由静止释放，撞到木板上得到痕迹P；
（Ⅲ）把半径相同的小球B静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球仍从固定点C由静止开始滚下，与小球B相碰后，两球撞在木板上得到痕迹M和N；用刻度尺测量纸上O点到M、P、N三点的距离分别为y1、y2、y3．请你写出用直接测理的物理量来验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式：m1$\sqrt{\frac{1}{{y}_{2}}}$=m1$\sqrt{\frac{1}{{y}_{3}}}$+m2$\sqrt{\frac{1}{{y}_{1}}}$．
3．
一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则下列说法中正确的是（ ）
一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则下列说法中正确的是（ ）| A． | t=2s时人对地板的压力最小 | B． | t=5s时人对地板的压力为0 | ||
| C． | t=5s时人对地板的压力最大 | D． | t=8.5s时人对地板的压力最小 |
20．在电磁波谱中，频率不同的电磁波具有不同的特征．真空中，红外线、紫外线和X射线的波长由长到短排列顺序正确的是（ ）
| A． | X射线、紫外线、红外线 | B． | X射线、红外线、紫外线 | ||
| C． | 红外线、紫外线、X射线 | D． | 紫外线、红外线、X射线 |
