题目内容
(10分)如图甲所示为一列简谐横波某一时刻的波形图,已知该波沿+x方向连续传播,传播速度为2m/s。求
(1)波形图上x=2m处的质点P的振动周期,并在图乙给出的坐标轴上画出从该时刻计时的振动图象(画出一个周期的图象,在坐标轴上须标明标度)
(2)如图丙所示的装置中,在探究共振现象的实验中发现;当作用在装置上MN间驱动力的频率与上述横波的频率相同时,MN间五个单摆中的D摆恰好发生共振。现测得D摆摆线长L0=99.6cm。摆球的直径d=0.8cm,则当地重力加速度g为多少大?(结果取3位有效数字)
(10分)解:(1)由图乙得小滑块在点A、A′之间做简谐运动的周期为
(2分)
由单摆振动周期公式
,得半球形容器半径为
(2分)
(2)在最高点A,速度为零,则有
(1分)
在最低点B,速度最大,则有
(1分)
从点A到点B过程中,滑块机械能守恒,
则
(1分)
联立解得
(1分)
运动过程中滑块的最大动能为
(2分)
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