题目内容

14.一列简谐横波沿直线传播,依次从直线上的a点传到b点,a、b两质点相距2m.图中实、虚两曲线分别表示a、b两质点的振动曲线.如图可知(  )
A.该波的周期一定是4s
B.该波的波长可能为2m
C.该波从a传到b所用时间可能是7s
D.t=2.5s时,a、b两质点的振动方向相同

分析 根据两个质点在同一时刻的状态,结合波形波,分析a、b间的距离与波长的关系,求出波速的通项和频率的通项,再确定波速的特殊值.根据a、b两点振动先后判断离振源的远近.

解答 解:A、由图可知,该波的周期为4s;故A正确;
B、ab两点的时间差值为t=nT+1=4n+1;则波速v=$\frac{2}{t}$=$\frac{2}{4n+1}$;波长λ=$\frac{v}{T}$=$\frac{0.5}{4n+1}$(n=0,1,2,3…)当波长取2时,n不是整数;故B错误;
C、由t=4n+1可知,时间不可能为7s;故C错误;
D、t=2.5s时波向右传播$\frac{5}{8}$T;则由波形图可知,两点的振动方向不相同;故D错误;
故选:A.

点评 本题考查对振动图象和质点的振动与波动的关系的理解.要抓住波的周期性.

练习册系列答案
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6.用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即验证机械能守恒定律.

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是BCD.(将其选项填在横线处)
(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在电压为U,频率为f的交流电源上,从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带,如图2所示,选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点的距离为S0,点AC间的距离为S1,点CE间的距离为S2,已知重锤的质量为m,当地的重力加速度为g,则:
起始点O到打下C点的过程中,重锤重力势能的减少量为△EP=mg(s0+s1),重锤动能的增加量为△EK=$\frac{m({s}_{1}+{s}_{2})^{2}{f}^{2}}{32}$.
(3)在上述验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小.若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,重锤的质量为m,以及上图纸带上求出的加速度a,则可表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F=mg-ma.

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