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在某介质中形成一列简谐波,t=0时刻的波形如图中的实线所示. Ⅰ、若波沿x轴正方...

在某介质中形成一列简谐波,t=0时刻的波形如图中的实线所示.

、若波沿x轴正方向传播,零时刻刚好传到B点,且再经过0.6 s,P点也开始起振,求:

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(1)该列波的周期T;

(2)从t=0时刻起到P点第一次达到波峰时止,O点对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少?

、若该列波的传播速度大小为20 m/s,且波形中由实线变成虚线需要经历0.525 s时间,则该列波的传播方向如何?

 

(1)0.2s,0.3m (2)波沿x轴负方向传播 【解析】Ⅰ。(1)由图像知,波长为2m,振动由B点传到P点,传播距离为6m,为三个波长,则波传播时间为三个周期,因此T=0.2S (2)波沿x轴正向传播,B点沿y轴负向起振,振动从B传到P点经历时间为三个周期,然后P点振动四分之三周期第一次到达波峰位置,在此过程中O点振动路程为×4A=0.3m,此时O点的位移为-2cm。 Ⅱ、在t=0.525 s时间内机械波传播距离x=vt=10.5m x=,因此机械能沿x轴负向传播。 考点:本题考查质点振动与波的传播。  
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考点分析:
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如图所示,现把小球A由平衡位置O拉到其悬线与竖直方向成α角(α=5o,cosα=0.9875)轻轻释放,A球下摆时与静止在平衡位置的O点处的B球发生正碰,碰撞后两球速率相等,且等于碰前A球速率的1/3,碰撞后A球被弹回,B球向右在光滑水平轨道上运动,后又滑上倾角为30°的光滑斜轨道(轨道足够长)。(已知摆长L=1m,g=10m/s2,π≈满分5 manfen5.com

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(1)碰前的瞬间A球的速率多大?

(2)水平光滑轨道的长度x应满足什么条件才能使小球B从斜面上返回后正好与小球A在平衡位置O处迎面相碰?

 

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如图所示,A、B两物体的质量都为m,拉A物体的细线与水平方向的夹角为30°时处于静止状态,不考虑摩擦力,设弹簧的劲度系数为k.若悬线突然断开后,A在水平面上做周期为T的简谐运动,当B落地时,A恰好将弹簧压缩到最短,求:

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(1)A振动时的振幅;(2)B落地时的速度.

 

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“探究单摆摆长与周期关系”的实验中,某同学的主要操作步骤如下:

A.取一根符合实验要求的摆线,下端系一金属小球,上端固定在O点;

B.在小球静止悬挂时测量出O点到小球球心的距离l;

C.拉动小球使细线偏离竖直方向一个不大的角度(约为5°),然后由静止释放小球;

D.用秒表记录小球完成n次全振动所用的时间t.

(1)用所测物理量的符号表示重力加速度的测量值,其表达式为g=         

(2)若测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值,造成这一情况的原因可能是   (选填下列选项前的序号)

A、测量摆长时,把摆线的长度当成了摆长

B、摆线上端未牢固地固定于O,振动中出现松动,使摆线越摆越长

C、测量周期时,误将摆球(n-1)次全振动的时间t记为了n次全振动的时间,并由计算式T=t/n求得周期

D、摆球的质量过大

(3)在与其他同学交流实验方案并纠正了错误后,为了减小实验误差,他决定用图象法处理数据,并通过改变摆长,测得了多组摆长l和对应的周期T,并用这些数据作出T2-l图象如图甲所示。若图线的斜率为k,则重力加速度的测量值g=       

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(4)这位同学查阅资料得知,单摆在最大摆角θ较大时周期公式可近似表述为满分5 manfen5.com。为了用图象法验证单摆周期T和最大摆角θ的关系,他测出摆长为l的同一单摆在不同最大摆角θ时的周期T,并根据实验数据描绘出如图乙所示的图线。根据周期公式可知,图乙中的纵轴表示的是            ,图线延长后与横轴交点的横坐标为         

 

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某同学用时间传感器代替了秒表做用单摆测定重力加速度的实验,他的设计如图甲所示:长为l的摆线一端固定在铁架台上,另一端连接一小球,在摆线上紧临小球套有一小段轻细挡光管,在单摆摆动到平衡位置时,挡光管就能挡住从光源A正对光敏电阻R1发出的细光束,信号处理系统就能形成一个电压信号,如图乙所示,R2为定值电阻。

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(1)某同学用10分度的游标卡尺测小球直径,如图丙所示。正确的读数是d= mm。

(2)单摆的实际摆长是            (用字母表示)

(3)R1两端电压U与时间t关系如图乙所示,则此单摆的周期是           

 

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两列相干波在同一水平面上传播,某时刻它们的波峰、波谷位置如图所示.图中M是波峰与波峰相遇点,是凸起最高的位置之一.回答下列问题:

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(1)由图中时刻经T/4,质点M相对平衡位置的位移是______;

(2)在图中标出的N、O、P、Q几点中,振动增强的点是________;振动减弱的点是________。

 

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