題目列表(包括答案和解析)
(1)在t=0時刻,質(zhì)點A開始做簡諧運動,其振動圖象如圖甲所示.
質(zhì)點A振動的周期是________s;t=8 s時,質(zhì)點A的運動沿y軸的________方向(填“正”或“負(fù)”);質(zhì)點B在波的傳播方向上與A相距16 m.已知波的傳播速度為2 m/s,在t=9 s時,質(zhì)點B偏離平衡位置的位移是________ cm.
(2)圖乙是北京奧運會期間安置在游泳池底部的照相機拍攝的一張照片,相機的鏡頭豎直向上.照片中,水立方運動館的景象呈現(xiàn)在半徑r=11 cm的圓形范圍內(nèi),水面上的運動員手到腳的長度l=10 cm.若已知水的折射率n=,請根據(jù)運動員的實際身高估算該游泳池的水深h.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
【解析】:(1)由圖知T=4 s,因位移圖線的斜率表示速度,且在t=8 s=2T時質(zhì)點振動狀態(tài)與t=0時相同,則由圖可知t=0時圖線斜率為正,速度沿y軸正向.在t=9 s時由圖線知質(zhì)點A處于正向最大位移處.再由Δt==8 s=2T知B的振動狀態(tài)與質(zhì)點A相差兩個周期,所以同一時刻兩質(zhì)點相對平衡位置的位移相同,即也為10 cm.
圖10
(2)設(shè)照片圓形區(qū)域的實際半徑為R,運動員的實際長為L
由折射定律nsinα=sin90°
幾何關(guān)系sinα=,=
得h=·r
取L=2.2 m,解得h=2.1 m(1.6~2.6 m都算對)
(1)在t=0時刻,質(zhì)點A開始做簡諧運動,其振動圖象如圖甲所示.
質(zhì)點A振動的周期是________s;t=8 s時,質(zhì)點A的運動沿y軸的________方向(填“正”或“負(fù)”);質(zhì)點B在波的傳播方向上與A相距16 m.已知波的傳播速度為2 m/s,在t=9 s時,質(zhì)點B偏離平衡位置的位移是________ cm.
(2)圖乙是北京奧運會期間安置在游泳池底部的照相機拍攝的一張照片,相機的鏡頭豎直向上.照片中,水立方運動館的景象呈現(xiàn)在半徑r=11 cm的圓形范圍內(nèi),水面上的運動員手到腳的長度l=10 cm.若已知水的折射率n=,請根據(jù)運動員的實際身高估算該游泳池的水深h.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
【解析】:(1)由圖知T=4s,因位移圖線的斜率表示速度,且在t=8 s=2T時質(zhì)點振動狀態(tài)與t=0時相同,則由圖可知t=0時圖線斜率為正,速度沿y軸正向.在t=9 s時由圖線知質(zhì)點A處于正向最大位移處.再由Δt==8s=2T知B的振動狀態(tài)與質(zhì)點A相差兩個周期,所以同一時刻兩質(zhì)點相對平衡位置的位移相同,即也為10 cm.
圖10
(2)設(shè)照片圓形區(qū)域的實際半徑為R,運動員的實際長為L
由折射定律nsinα=sin90°
幾何關(guān)系sinα=,=
得h=·r
取L=2.2 m,解得h=2.1 m(1.6~2.6 m都算對)
(1)一列沿著x軸正方向傳播的橫波,在t=0時刻的波形如圖(甲)所示.圖甲中某質(zhì)點的振動圖象如圖11(乙)所示.質(zhì)點N的振幅是________m,振動周期為________s,圖乙表示質(zhì)點________(從質(zhì)點K、L、M、N中選填)的振動圖象.該波的波速為________m/s.
(2)慣性系S中有一邊長為l的正方形(如圖(A)所示),從相對S系沿x方向以接近光速勻速飛行的飛行器上測得該正方形的圖象是________.
(3)描述簡諧運動特征的公式是x=________.自由下落的籃球經(jīng)地面反彈后上升又落下.若不考慮空氣阻力及在地面反彈時的能量損失,此運動________(填“是”或“不是”)簡諧運動.
【解析】:(1)從甲、乙圖可看出波長λ=2.0 m,周期T=4 s,振幅A=0.8 m;乙圖中顯示t=0時刻該質(zhì)點處于平衡位置向上振動,甲圖波形圖中,波向x軸正方向傳播,則質(zhì)點L正在平衡位置向上振動,波速v=λ/T=0.5 m/s;
(2)由相對論知識易得運動方向上的邊長變短,垂直運動方向的邊長不變,C圖象正確;
(3)簡諧運動的特征公式為x=Asinωt,其中A是振幅;籃球從自由落體到反彈起來的過程中,回復(fù)力始終為重力,恒定不變,與偏離平衡位置的位移不是成正比的,不符合簡諧運動的規(guī)律.
(1)一列沿著x軸正方向傳播的橫波,在t=0時刻的波形如圖(甲)所示.圖甲中某質(zhì)點的振動圖象如圖11(乙)所示.質(zhì)點N的振幅是________m,振動周期為________s,圖乙表示質(zhì)點________(從質(zhì)點K、L、M、N中選填)的振動圖象.該波的波速為________m/s.
(2)慣性系S中有一邊長為l的正方形(如圖(A)所示),從相對S系沿x方向以接近光速勻速飛行的飛行器上測得該正方形的圖象是________.
(3)描述簡諧運動特征的公式是x=________.自由下落的籃球經(jīng)地面反彈后上升又落下.若不考慮空氣阻力及在地面反彈時的能量損失,此運動________(填“是”或“不是”)簡諧運動.
【解析】:(1)從甲、乙圖可看出波長λ=2.0 m,周期T=4s,振幅A=0.8 m;乙圖中顯示t=0時刻該質(zhì)點處于平衡位置向上振動,甲圖波形圖中,波向x軸正方向傳播,則質(zhì)點L正在平衡位置向上振動,波速v=λ/T=0.5 m/s;
(2)由相對論知識易得運動方向上的邊長變短,垂直運動方向的邊長不變,C圖象正確;
(3)簡諧運動的特征公式為x=Asinωt,其中A是振幅;籃球從自由落體到反彈起來的過程中,回復(fù)力始終為重力,恒定不變,與偏離平衡位置的位移不是成正比的,不符合簡諧運動的規(guī)律.
如圖為一列橫波某時刻的波形圖,已知該波沿+x方向連續(xù)傳播,傳播速度為2 m/s.
(1)求波上質(zhì)點P的振動周期并畫出從該時刻計時開始的振動圖象.
(2)如圖所示,在探究共振現(xiàn)象的實驗中發(fā)現(xiàn):當(dāng)作用在裝置上MN間的驅(qū)動力的頻率與上述橫波的頻率相同時,MN間五個單擺中D擺恰好發(fā)生共振.現(xiàn)測得D擺擺線長l=99.6 cm.擺球的直徑d=0.8 cm,求當(dāng)?shù)刂亓铀俣?i>g.(結(jié)果取兩位有效數(shù)字)
【解析】:(1)由圖象可以看出:λ=4 m.
由T=可解得:T==s=2 s.
由于t=0時刻P點向上振動,則P點的振動圖象如圖所示:
(2)由T=2π得:g=
又L=l+
聯(lián)立可得:
g=m/s2
=9.9 m/s2.
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