下列关于机械波的说法正确的是( )
①波中各质点的振动频率是相同的; ②质点开始振动时的速度方向同波源的起振方向;
③介质中质点随波由近及远地迁移; ④波源的能量随振动形式由近及远地传播
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
半径为R的玻璃半圆柱体,横截面如图所示,圆心为O 。两条平行单色红光沿截面射向圆柱面方向与底面垂直。光线1的入射点A为圆柱面的顶点,光线 2的入射点B,∠AOB=60°,已知该玻璃对红光的折射率n=。求:
(1)两条光线经柱面和底面折射后出射光线的交点与O点的距离d;
(2)若入射的是单色蓝光,则距离d将比上面求得的结果大还是小?(定性分析,不需要计算,画出光路图)
(3)如果让一束足够宽的平行光垂直底面向上入射,则圆弧面上能射出光线的部分占圆弧部分的几分之几?
一根弹性绳沿x轴方向放置,左端在原点O,用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1 s的简谐运动,于是在绳上形成一列简谐波(如左下图)。求:
(1)若从波传到平衡位置在x=1m处的M质点时开始计时,那么经过的时间等于多少时,平衡位置在x= 4.5m处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置?在图中准确画出当时弹性绳上的波形。
(2)从绳的左端点开始做简谐运动起,当它通过的总路程为88cm时,求N质点振动通过的总路程和波传播的距离各为多少?
如图所示,质量为m的物体放在弹簧上,在竖直方向上做简谐运动,当振幅为A时,物体对弹簧的最大压力是物重的1.5倍,求
(1)该简谐运动的平衡位置在何处?
(2)物体对弹簧的最小压力是多少?
(3)要使物体在振动中不离开弹簧,振幅不能超过多大?
角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度,其结构如图所示。当系统绕轴OO′转动时,元件A发生移动并输出相应的电压信号,成为飞机、卫星等的制导系统的信息源。已知A的质量为m,弹簧的劲度系数为k、自然长度为l0 ,电源的电动势为E、内阻不计。滑动变阻器总长为l,电阻分布均匀,系统静止时P在B点,当系统以角速度ω转动时,求:
(1)弹簧形变量x与ω的关系式;
(2)输出电压U与ω的函数式。
弦乐器小提琴是由两端固定的琴弦产生振动而发音的,如图甲所示。为了研究同一根琴弦振动频率与哪些因素有关,可利用图乙所示的实验装置,一块厚木板上有AB两个楔支撑着琴弦,其中A楔固定,B楔可沿木板移动来改变琴弦振动部分的长度,将琴弦的末端固定在木板O点,另一端通过滑轮接上砝码以提供一定拉力,轻轻拨动琴弦,在AB间产生振动。
(1)先保持拉力为150N不变,改变AB的距离L(即改变琴弦长度),测出不同长度时琴弦振动的频率,记录结果如表1所示.
表1
长度大小L /m |
1.00 |
0.85 |
0.70 |
0.55 |
0.40 |
振动频率f /Hz |
150 |
176 |
214 |
273 |
375 |
从表1数据可判断在拉力不变时,琴弦振动的频率f与弦长L的关系为_________。
(2)保持琴弦长度为0.80m不变,改变拉力,测出不同拉力时琴弦振动的频率,记录结果如表2所示。
表2
拉力大小F /N |
360 |
300 |
240 |
180 |
120 |
振动频率f /Hz |
290 |
265 |
237 |
205 |
168 |
从表2数据可判断在琴弦长度不变时,琴弦振动的频率f与拉力F的关系为__________。
(3)如果在相同的环境中研究不同种类的小提琴琴弦,除了长度L和拉力F以外,你认为还有哪些因素会影响琴弦振动的频率?
试列举可能的两个因素:________________________________________。