题目内容

20．今年是唐山地震四十周年纪念，汶川地震八周年纪念，时光穿越灾难，也见证重生，我们在废墟上又建设了美好家园．对于汶川地震，专家普遍认为引发地震的原因是印度板块往北推进，向亚洲板块挤压并不断地向亚洲板块下插入，导致青藏高原迅速上升，并在高原的边缘形成了地震多发的断裂带，其中就包括龙门山断裂带．汶川就位于龙门山断裂带上，这一地震带非常活跃，估计地震的震源就在此．地震时，由震源向四周传播的弹性波我们就称之为地震波．地震波按传播方式分为三种类型：纵波、横波和面波．纵波又称疏密波，其特征是振幅小、周期短、传播速度较快，是推进波，最先到达震中，又称P波，它使地面发生上下振动，破坏性较弱．横波又称剪切波，其特征是振幅较大、周期较长、传播速度较慢，第二个到达震中，又称S波，它使地面发生前后、左右抖动，破坏性较强．面波又称L波，是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波．面波的传播速度最慢，但其周期最长、振幅最大．因此，是地震引起地面破坏的主要力量．据资料记录，汶川地震发生时，位于成都的某观测站记录的纵波和横波到达的时间相差25s，并测得这两种波的传播速度约为9km/s和4km/s．实验还测得，地震波在几种沉积岩中的波速如表所示：
岩石类型速度（m/s）
湿砂600～800
粘土1200～2500
砂岩1400～4500
对于地震波运动的全面了解，我们还需要理解波的其它性质，比如波的干涉、衍射和共振等现象，科学家们仍在继续努力研究中．我们相信对于地震波了解的越多，人类躲避灾难的能力就越强．请仔细阅读上面文章，回答下列问题：
（1）若在汶川地震中，位于震源上方的震中某中学地震测报组有单摆A与竖直弹簧振子B（如图所示），请判断地震发生时哪一个模型先有明显振动，并简要说明原因；
（2）利用汶川地震中的某些数据，估算成都某观测站离震源的距离；
（3）某次地震中，一列横波由粘土进入湿砂中（设频率不变），试分析说明此列波在哪种地质结构中衍射现象明显．

分析 （1）地震波中有纵波和横波，纵波传播速度快．判断谁最先剧烈振动，看什么波最先到达．
（2）根据运动学公式t=$\frac{s}{v}$和时间差，可以求出地震台距震源的距离．
（3）波长越长，衍射越明显．由此分析．

解答 解：（1）B 先振动；因为纵波传播速度较快            
（2）设成都某观测站离震源的距离为x．
根据题意可得：
   $\frac{x}{4km/s}-\frac{x}{9km/s}=25s$
解得 x=180km
（3）粘土中衍射现象较明显．
因频率不变，据v=λf，波在粘土中波速大，波长长．        
答：
（1）B 先振动；因为纵波传播速度较快．
（2）成都某观测站离震源的距离为180km．
（3）粘土中衍射现象较明显．

点评 解决本题的关键是了解横波、纵波的特点．横波的特点：质点的振动方向与波的传播方向垂直；纵波的特点：质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上．

练习册系列答案
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2．据英国《每日邮报》2016年8月16日报道：27名跳水运动员参加了科索沃年度高空跳水比赛，自某运动员离开跳台开始计时，在t2时刻运动员以v2的速度入水，选竖直向下为正方向，其速度随时间变化的规律如图所示，下列结论正确的是（　　）
A．该运动员在0-t2的时间内加速度的大小先减小后增大，加速度的方向不变
B．该运动员在t2-t3时间内加速度大小逐渐减小，处于失重状态
C．在0-t2时间内，平均速度为$\overline{{v}_{1}}$=$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}$
D．在t2-t3时间内，平均速度为$\overline{{v}_{2}}$=$\frac{0+{v}_{2}}{2}$
11．在“验证机械能守恒定律”的实验中，需要直接测量和间接测量的数据是重物的（　　）
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8．如图甲所示为一交变电路，其中交流电流表和交流电压表均为理想电表，电路中电阻R的阻值为5Ω，当在理想变压器的原线圈中接入如图乙所示的电压时，电压表的读数为10V．下列说法正确的是（　　）
A．副线圈两端电压的最大值为10V
B．电流表的读数为0.2A
C．变压器的变压比为10$\sqrt{2}$：1
D．如果电阻B为可调电阻，当其阻值减少时，副线圈的输出功率减小
15．如图所示，木块A的质量为mA=3kg、木板B的质量为mB=1.5kg．木板B两面平行，放在倾角为37°的三角体C上．木块A被一根固定在天花板上的轻绳拉住，绳拉紧时与斜面的夹角也是37°．已知A与B，B与C之间的动摩擦因数均为μ=$\frac{1}{3}$．现用平行于斜面的拉力F将木板B从木块A下面以加速度a=2m/s2匀加速抽出，同时C保持静止．（重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6cos37°=0.8），求：
（1）绳子对A木块的拉力大小；
（2）拉力F的大小；
（3）地面所受摩擦力的大小．
5．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中R1为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），R为定值电阻．下列说法正确的是（　　）
A．电压表V2的示数为9V
B．原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=36$\sqrt{2}$sin50πt（V）
C．R1处温度升高时，电流表的示数变大，电压表V2的示数不变
D．变压器原线圈的输入功率和副线圈的输出功率之比为1：4
12．如图所示，质量为2kg的物体，在水平力F的作用下，在倾角为37°的斜面上静止，斜面与物体间的滑动摩擦因数为0.5．求：水平力F的大小范围．
9．光滑水平面上有一个质量为m=1kg的小球，小球与水平轻弹簧和轻绳如图连接，轻绳与竖直方向成θ=45°角，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零（g=10m/s2），下列说法正确的是（　　）
A．若剪断绳子的瞬间，小球加速度的大小为10$\sqrt{2}$m/s2
B．若剪断绳子的瞬间，小球加速度的大小为0
C．若剪断弹簧的瞬间，小球加速度的大小为10m/s2
D．若剪断弹簧的瞬间，小球加速度的大小为0
10．如图所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置-时间（x-t）图线，由图可知（　　）
A．在t1时刻，a、b两车的运动方向相同
B．在t2时刻，a、b两车的速度相同
C．在t1到t3这段时间内，a、b两车的平均速率相等
D．在t1到t3这段时间内，a、b两车的平均速度大小相等

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