【題目】一列沿x軸方向傳播的橫波,如圖所示的實線和虛線分別為t1=0s時與t2=1s時的波形圖像。求:
(i)如果該橫波的傳播速度為v=75m/s時,分析該波的傳播方向;
(ii)如果該橫波沿x軸的正方向傳播,虛線上x=2m的質點到達平衡位置時波傳播的最短距離是多少?相對應的時間應為多長?
【答案】(i)沿軸的正方向 (ii) 最短距離為 所用的時間應為(n=0、1、2…)
【解析】
(1) 實線和虛線分別為t1=0s時與t2=1s時的波形圖像,分沿x軸正方向和負方向傳播兩種情況分析處理;
(2) 橫波沿x軸的正方向傳播,找出最短距離的質點,再求出對應的時間。
(i) 如果沿軸的正方向傳播,則的時間內,該波傳播的距離為
Δs=(nλ+3)m=(8n+3)m(n=0、1、2…)
若波速為,則1s的時間內波傳播的距離為
則(8n+3)=75,解得n=9
顯然波可能沿軸的正方向傳播
如果沿軸的負方向傳播,則的時間內,該波傳播的距離為
Δs=(nλ+5)m=(8n+5)m(n=0、1、2…)
若波速為則1s的時間內波傳播的距離為
則(8n+5)=75,解得
由于n必須為整數(shù),則波不可能沿x軸的負方向傳播
由以上可知,當波的速度為時,波的傳播方向一定沿軸的正方向;
(ii) 圖象可知:波長λ=8m
當波沿x軸正向傳播時,0~1s的時間內傳播的距離:Δs=(nλ+3)m=(8n+3)m(n=0、1、2…)
(8n+3)m/s(n=0、1、2…)
虛線上的質點到達平衡位置波應沿軸的正方向傳播最短距離為
則所用的時間應為t (n=0、1、2…)。
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【題目】2014年10月24日,“嫦娥五號”探路兵發(fā)射升空,為計劃于2017年左右發(fā)射的“嫦娥五號”探路,并在8天后以“跳躍式返回技術”成功返回地面。“跳躍式返回技術”指航天器在關閉發(fā)動機后進入大氣層,依靠大氣升力再次沖出大氣層,降低速度后再進入大氣層。如圖所示,虛線為大氣層的邊界。已知地球半徑R,地心到d點距離r,地球表面重力加速度為g。下列說法正確的是( )
A. “嫦娥五號”在b點處于完全失重狀態(tài)
B. “嫦娥五號”在d點的加速度小于
C. “嫦娥五號”在a點速率大于在c點的速率
D. “嫦娥五號”在c點速率大于在e點的速率
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【題目】下列說法中正確的是
A. 一定質量的理想氣體體積增大時,其內能一定減少
B. 氣體的溫度降低,某個氣體分子熱運動的動能可能增加
C. 氣體對器壁的壓強是由大量氣體分子對器壁不斷碰撞而產生的
D. 從單一熱源吸收熱量并全部用來對外做功是不可能實現(xiàn)的
E. 在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中,將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進行計算,會使分子直徑計算結果偏大
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【題目】如圖所示,兩個小球分別從斜虛線EF上的O、S兩點水平拋出,過一段時間再次經過斜虛線EF,若不計空氣阻力,則下列說法不正確的是( )
A. 兩小球再次經過斜虛線EF時的速度大小可能相同
B. 兩小球再次經過斜虛線EF時的速度方向一定相同
C. 兩小球可能同時經過斜虛線EF上的同一位置
D. 從O點水平拋出的小球到再次經過斜虛線EF所用的時間長
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【題目】某實驗小組的同學欲“探究小車動能變化與合外力對它所做功的關系”,在實驗室設計了一套如圖甲所示的裝置,圖中為小車,為打點計時器,為彈簧測力計,為小桶(內有砂子),一端帶有定滑輪的足夠長的木板水平放置,不計繩與滑輪的摩擦。實驗時,先接通電源再松開小車,打點計時器在紙帶上打下一系列點。
(1)該同學在一條比較理想的紙帶上,將點跡清晰的某點記為零點,順次選取一系列點,分別測量這些點到零點之間的距離,計算出它們與零點之間的速度平方差,彈簧測力計的讀數(shù)為,小車的質量為,然后建立坐標系,通過描點法得到的圖象是一條過原點的直線,如圖乙所示,則這條直線的斜率的意義為_______________________(填寫表達式)。
(2)若測出小車質量為,結合圖象可求得小車所受合外力的大小為___________________。
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【題目】如圖所示的沖擊擺裝置,是高中物理專用實驗儀器,主要用于研究物體的完全非彈性碰撞及測定鋼球的速度等實驗.其原理是利用彈簧槍發(fā)射鋼球,將鋼球水平打入靜止擺塊左側的小洞并停在里面,時間極短,擺塊(內含鋼球)向右擺動,推動指針,指針擺過的最大角度即為擺塊的最大擺角.已知擺塊質量為M=80g,鋼球質量為m=8.4g,直徑d=12.7mm,彈簧槍水平發(fā)射鋼球的速度有三檔。
(1)某實驗小組利用平拋規(guī)律測量彈簧槍全部三檔的發(fā)射鋼球速度,先將擺塊移開,發(fā)射后鋼球做平拋運動,測得三次實驗中鋼球的水平位移如下表所示,并通過相關數(shù)據計算出了1、3檔鋼球的發(fā)射速度,請你估算v2的大小___________。
(2)設鋼球打進擺塊的初速度為υ0,如果鋼球和擺塊系統(tǒng)的動量和能量守恒,則鋼球打進擺塊后系統(tǒng)的機械能與打進前瞬間的比值為___________ (設擺塊初始位置的重力勢能為0)
A. B. C.1 D.
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【題目】一帶電粒子以初速度v0(v0<)先后通過勻強電場E和勻強磁場B區(qū)域,如圖甲所示,此過程中電場和磁場對粒子做功為W1;若把電場和磁場正交疊加后,如圖乙所示,粒子仍以v0的速度穿過疊加場區(qū),電場和磁場對粒子做功為W2,則
A. W1>W2 B. W1=W2 C. W1<W2 D. 無法比較
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【題目】如圖所示,A為地球赤道表面的物體,B為環(huán)繞地球運行的衛(wèi)星,此衛(wèi)星在距離地球表面R/2的高度處做勻速圓周運動,且向心加速度的大小為a.已知地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為6.6R,R為地球的半徑,引常量為G.則下列說法正確的是( )
A. 地球兩極的重力加速度大小3a/2
B. 物體A的線速度比衛(wèi)星B的線速度大
C. 地球的質量為
D. 地球的第一宇宙速度大小為
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【題目】如圖所示,固定光滑斜面AC長為L,B為斜面中點。小物塊在恒定拉力F作用下,從最低點A由靜止開始沿斜面向上運動,到B點時撤去拉力F,小物塊能繼續(xù)上滑至最高點C,整個過程運動時間為t0。下列四圖分別描述該過程中小物塊的速度v隨時間t、加速度a隨時間t、動能Ek隨位移x、機械能E隨位移x的變化規(guī)律,可能正確的是
A. B.
C. D.
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