4.如圖中的簡諧橫波沿x軸正方向傳播,此時波剛傳到x=5m處的M點,再過0.3s,x=1m處P點位于波峰.
(1)求這列波的周期和波速
(2)自波剛傳到M點開始,再過多長時間質(zhì)點Q第一次出現(xiàn)波峰.

分析 (1)圖示時刻質(zhì)點P正向下振動,根據(jù)題意得到$t=0.3s=({n+\frac{3}{4}})T$,n=0,1,2,3…求出周期,讀出波長,可求得波速.
(2)當(dāng)圖中x=2m處波峰傳到Q點時,Q點第一次到達(dá)波峰,由t=$\frac{x}{v}$求時間.

解答 解:(1)據(jù)題得:$t=0.3s=({n+\frac{3}{4}})T$
則該波的周期為:$T=\frac{4×0.3}{{n+\frac{3}{4}}}=\frac{1.2}{4n+3}s$,n=0,1,2,3…
波速為:$v=\frac{λ}{T}=\frac{4}{{\frac{1.2}{4n+3}}}m/s=\frac{{10({4n+3})}}{3}m/s$
(2)當(dāng)圖中x=2m處波峰傳到Q點時,Q點第一次到達(dá)波峰,波所傳播的距離為:
$s=7m=1\frac{3}{4}λ$
故傳播的時間為:
t=1$\frac{3}{4}$ T=$\frac{7}{4}$×$\frac{1.2}{4n+3}$s=$\frac{2.1}{4n+3}$s,n=0,1,2,3…
答:(1)這列波的周期為$\frac{1.2}{4n+3}$s,波速為$\frac{10(4n+3)}{3}$m/s,n=0,1,2,3….
(2)自波剛傳到M點開始,再過$\frac{2.1}{4n+3}$s(n=0,1,2,3…)時間質(zhì)點Q第一次出現(xiàn)波峰.

點評 本題考查分析波動形成過程的能力,要抓住波的周期性,確定周期與時間的關(guān)系.當(dāng)離Q最近的波峰的振動傳到Q點時,Q點第一次到達(dá)波峰.要注意介質(zhì)中各質(zhì)點的起振都與波源的起振方向相同.

練習(xí)冊系列答案
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12.一個閉合回路由兩部分組成,如圖所示,右側(cè)是電阻為r的圓形導(dǎo)線,置于豎直方向均勻變化的磁場B1中;左側(cè)是光滑的傾角為θ的平行導(dǎo)軌,寬度為d,其電阻不計.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向上,且只分布在左側(cè),一個質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒此時恰好能靜止在導(dǎo)軌上,分析下述判斷正確的有(  )
A.圓形線圈中的磁場可以是向上均勻減弱
B.導(dǎo)體棒ab受到的安培力大小為mgsin θ
C.回路中的感應(yīng)電流為$\frac{mgsinθ}{{B}_{2}d}$
D.圓形導(dǎo)線中的電熱功率為$\frac{{m}^{2}{g}^{2}si{n}^{2}θ}{{B}_{2}^{2}kewo1v7^{2}}$(r+R)

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19.截止2015年6月30日,全國實現(xiàn)高速公路ETC聯(lián)網(wǎng)收費的。ㄊ校┰黾拥18個,ETC是電子不停車收費系統(tǒng)的簡稱.汽車分別通過ETC通道和人工收費通道的流程如圖所示.假設(shè)汽車以v1=15m/s朝收費站正常沿直線行駛,如果過ETC通道,需要在收費站中心線前l(fā)0m處正好勻減速至v2=5m/s,勻速通過中心線后,再勻加速至v1正常行駛;如果過人工收費通道,需要恰好在中心線處勻減速至零,經(jīng)過15s繳費成功后,再啟動汽車勻加速至v1正常行駛.設(shè)汽車加速和減速過程中的加速度大小均為1m/s2.求:

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16.小球沿“離心軌道”滑下,如圖所示,不計摩擦.當(dāng)小球經(jīng)過最高點A時,恰好不脫離軌道而作圓周運(yùn)動,此時小球受到的作用力是( 。
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