【題目】一列簡諧波在x軸上傳播,其波形圖如圖所示,其中實線、虛線分別表示他t1=0,t2=0.1s時的波形,求:
①這列波的波速.
②若波速為80m/s,其傳播方向如何?此時質點P從圖中位置運動至波谷位置的最短時間是多少?
【答案】解:①若波向右傳播,由圖象知在△t=t2﹣t1內波向右傳播的距離為:
△x1= +nλ,(n=0,1,2,…)
則波速為:v1= =
代入λ=8 m,△t=0.1s
得:v1=80(4n+1)m/s(n=0,1,2,…).
若波向左傳播,由圖象知在△t內,波向左傳播的距離為:
△x2= λ+nλ(n=0,1,2,…)
波速為:v2= =80(4n+3)m/s,(n=0,1,2,…).
②若波速v=80m/s,則該波向右沿x方向傳播,由圖可知在△t′內波傳播的距離為1m:
△x=v△t′.
所以: s
答:①這列波的速度為:若波向右傳播,波速為:80(4n+1)m/s(n=0,1,2,…).若波向左傳播,波速為:80(4n+3)m/s,(n=0,1,2,…).
②若波速為80m/s,其傳播方向沿x方向,此時質點P從圖中位置運動至波谷位置的最短時間是 s.
【解析】(1)根據波形的平移法,結合波的周期性,得出波傳播的距離與波長的關系式,再由v= 求解波速通項;(2)當波速為80m/s時,求出△t=0.1s時間內波的傳播距離,根據波形的平移法確定波傳播方向.根據波形的平移法求解質點P從圖中位置運動至波谷位置的最短時間.
【考點精析】本題主要考查了波的圖象和波長、波速和頻率的關系的相關知識點,需要掌握從圖像可以直接讀出振幅;從圖像可以直接讀出波長;可求任一點在該時刻相對平衡位置的位移(包括大小和方向) ;在波速方向已知(或已知波源方位)時可確定各質點在該時刻的振動方向;可以確定各質點振動的加速度方向(加速度總是指向平衡位置);振動在一個周期里在介質中傳播的距離等于一個波長;機械波的傳播速率由介質決定,與波源無關;波的頻率始終等于波源的振動頻率,與介質無關;三者關系:v=λf才能正確解答此題.
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【題目】設氫原子處于基態(tài)時電子的軌道半徑為r1 , 動能為Ek1 , 處于第n能級時電子的軌道半徑為rn , 動能為Ekn , 已知rn=n2r1 , 試用庫倫定律和牛頓運動定律證明:Ekn= .
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【題目】現(xiàn)有A、B兩列火車在同一軌道上同向行駛,A車在前,其速度vA=10 m/s,B車速度vB=30 m/s.因大霧能見度低,B車在距A車600 m時才發(fā)現(xiàn)前方有A車,此時B車立即剎車,但B車要減速1 800 m才能夠停止.
(1)B車剎車后減速運動的加速度多大?
(2)若B車剎車8 s后,A車以加速度a1=0.5 m/s2加速前進,問能否避免事故?若能夠避免則兩車最近時相距多遠?
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【題目】如圖所示,物塊的質量為m,它與水平桌面間的動摩擦因數為μ.起初,用手按住物塊,物塊的速度為零,彈簧的伸長量為x.然后放手,當彈簧第一次恢復原長時,物塊的速度為v.則此過程中彈力所做的功為( )
A.
mv2+μmgx
B.
mv2﹣μmgx
C.μmgx﹣ mv2
D.以上選項均不對
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【題目】如圖所示,一個m=3kg的物體靜止在光滑的水平面上,受到與水平方向成60°角的力F作用,F(xiàn)的大小為9N,經2s時間(g=10m/s2),求:
(1)物體重力沖量大;
(2)力F的沖量大小;
(3)物體動量的改變量.
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【題目】卡車以v0=10m/s速度在平直的公路上勻速行駛,因為路口出現(xiàn)紅燈,司機立即剎車,使卡車勻減速直線前進直至停止.停止等待6s時,交通燈變?yōu)榫G燈,司機立即使卡車做勻加速運動.已知從開始剎車到恢復原來的速度所用時間t=12s,勻減速的加速度是勻加速的2倍,反應時間不計.則下列說法正確的是( 。
A.卡車勻減速所用時間t1=2s
B.勻加速的加速度為5m/s2
C.卡車剎車過程通過的位移是10m
D.從卡車開始剎車到剛恢復到原來速度的過程中通過的位移大小為40m
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【題目】如圖所示,兩束單色光a、b從水下面射向A點,光線經折射后合成一束光c,則下列說法正確的是( 。
A.用同一雙縫干涉實驗裝置分別以a、b光做實驗,a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距
B.a比b更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象
C.在水中a光的速度比b光的速度小
D.在水中a光的臨界角大于b光的臨界角
E.若a光與b光以相同入射角從水射向空氣,在不斷增大入射角時水面上首先消失的是a光
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【題目】如圖所示是1834年愛爾蘭物理學家勞埃德觀察到光的干涉現(xiàn)象的原理圖.縫光源S發(fā)出波長為600nm的光有一部分直接射到屏D上,另一部分經鏡面M反射到屏D上,對鏡面的入射角接近90°,這兩部分光重疊產生干涉,在屏D上出現(xiàn)亮暗相同的干涉條紋,這稱之為勞埃德鏡干涉.
(1)試在原理圖中畫出屏D上出現(xiàn)干涉條紋的區(qū)域.
(2)勞埃德鏡干涉的條紋間距與波長的關系與楊氏雙縫干涉相同,根據圖中數據,試估算亮條紋的條數.
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【題目】一個按正弦規(guī)律變化的交變電流的圖象如圖所示,由圖可知( )
①該交變電流的頻率為0.2Hz;
②該交變電流的有效值為14.1A;
③該交變電流的瞬時值表達式為i=20sin0.02tA;
④t= 時刻,該交變電流大小與其有效值相等.
A.①②
B.②④
C.③④
D.①③
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