题目内容

15.一列沿x轴负方向传播的简谐横波,在t=0时刻的波形如图中实线所示,t=0.02s时刻的波形如图中虚线所示.则该波的传播速度可能是(  )
A.1m/sB.1.5m/sC.2m/sD.2.5m/s

分析 波沿x轴负方向传播,传播的最短距离为3m,根据波的周期性:相隔整数倍周期的时间波形相同,得到时间与周期关系的通项,求出周期的通项,再求得波速通项,即可求波速的特殊值.

解答 解:波沿x轴负方向传播,波传播的距离可能为△x=nλ+$\frac{3}{4}$λ=(4n+3)cm,(n=0,1,2,…);
波速为 v=$\frac{△x}{△t}$=$\frac{(4n+3)×1{0}^{-2}}{0.02}$=(2n+1.5)m/s;
当n=0时v=1.5m/s.由于n是整数,所以v不可能为1m/s、2m/s和2.5m/s.
故选:B

点评 本题是波动图象中典型的问题,要根据波的周期性研究传播距离与波长的关系,要有运用数学知识分析和解决物理问题的能力.

练习册系列答案
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10.如图甲所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物(重物及夹子的总质量为m=1.0kg)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,此外还必需的器材是D(只有一个选项符合要求,填选项前的符号).
A.直流电源、天平及砝码       B.直流电源、刻度尺
C.交流电源、天平及砝码       D.交流电源、刻度尺
(2)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,如图乙所示(其中一段纸带图中未画出).图中O点为打出的起始点,且速度为零.选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点.其中测出D、E、F点距起始点O的距离如图所示.已知打点计时器打点周期为T=0.02s.由此可计算出打点计时器打下E点时,物体的瞬时速度vE=2.30m/s.
(3)某同学在一次实验中,操作规范、数据测量准确,进行实验处理时发现,△EP总是略大于△Ek(填“略大于”、“略小于”或“等于”).这是该实验存在系统误差的必然结果,造成此结果的主要原因是阻力的存在.
(4)某同学进行数据处理时不慎将纸带前半部分损坏,找不到打出的起始点O了,如图丙所示.于是他利用剩余的纸带进行如下的测量:以A点为起点,测量各点到A点的距离h,计算出物体下落到各点的速度v,并作出v2-h图象.图丁中给出了a、b、c三条直线,他作出的图象应该是直线a;由图象可知,打点计时器打下A点时,物体的瞬时速度vA=1.0 m/s.

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