【題目】一列簡諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正向傳播,波長不小于10 cm.O和A是介質(zhì)中平衡位置分別位于x=0和x=5 cm處的兩個質(zhì)點.t=0時開始觀測,此時質(zhì)點O的位移為y=4 cm,質(zhì)點A處于波峰位置:t= s時,質(zhì)點O第一次回到平衡位置,t=1 s時,質(zhì)點A第一次回到平衡位置.求
(i)簡諧波的周期、波速和波長;
(ii)質(zhì)點O的位移隨時間變化的關(guān)系式.
【答案】解:(i)設(shè)振動周期為T.由于質(zhì)點A在0到1 s內(nèi)由最大位移處第一次回到平衡位置,經(jīng)歷的是 個周期,由此可知T=4 s;由于質(zhì)點O與A的距離5 m小于半個波長,且波沿x軸正向傳播,O在t= s時回到平衡位置,而A在t=1 s時回到平衡位置,時間相差( )s.兩質(zhì)點平衡位置的距離除以傳播時間,可得波的速度 ;
利用波長、波速和周期的關(guān)系得,簡諧波的波長λ=vT=7.5×4m=30m.
(ii)設(shè)質(zhì)點O的位移隨時間的變化關(guān)系為 ,將(i)中的解及題中的條件代入上式得,
4=Acosφ, ,聯(lián)立以上兩式得, ,A=8cm.
所以質(zhì)點O的位移隨時間的變化關(guān)系為: (國際單位制)
答:(i)簡諧波的周期為4s、波速為7.5m/s,波長為30m;
(ii)質(zhì)點O的位移隨時間變化的關(guān)系式 (國際單位制).
【解析】(i)設(shè)振動周期為T.由于質(zhì)點A在0到1 s內(nèi)由最大位移處第一次回到平衡位置,經(jīng)歷的是 個周期,由此可知周期T.
由于質(zhì)點O與A的距離5 m小于半個波長,且波沿x軸正向傳播,O在t=1/3時回到平衡位置,而A在t=1 s時回到平衡位置,時間相差(2/3)s.兩質(zhì)點平衡位置的距離除以傳播時間,可得波的速度v,利用波長、波速和周期的關(guān)系得,簡諧波的波長λ.
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【題目】如圖,傾斜的傳送帶以恒定的速率沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動,一小物塊從傳送帶上端A滑上傳送帶,滑上時速度大小為、方向平行于傳送帶向下。若,物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)一定,不計空氣阻力,則關(guān)于物塊離開傳送帶時的位置和速率v,下列判斷一定錯誤的是( )
A. 從上端A離開,
B. 從上端A離開,
C. 從下端B離開,
D. 從下端B離開,
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【題目】如圖所示,地球繞OO′軸自轉(zhuǎn),則下列正確的是( )
A.A,B兩點的角速度相等
B.A,B兩點線速度相等
C.A,B兩點的轉(zhuǎn)動半徑相同
D.A,B兩點的轉(zhuǎn)動周期不相同
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【題目】如圖,兩個質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點)放在水平圓盤上,a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l,b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l,木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍,重力加速度大小為g,若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速運動,用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度,下列說法正確的是( )
A.b一定比a先開始滑動
B.a,b所受的摩擦力始終相等
C.當ω= 時,b開始滑動的臨界角速度
D.當ω= 時,a所受摩擦力的大小為kmg
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【題目】用雙縫干涉測光的波長,實驗中采用雙縫干涉儀,它包括以下元件(其中雙縫和光屏連在遮光筒上):
A.白熾燈 B.單縫片 C.光屏 D.雙縫 E.濾光片
(1)把以上元件安裝在光具座上時,正確的排列順序是:;
(2)在雙縫干涉實驗中,分別用紅色和綠色的激光照射同一雙縫,在雙縫后的屏幕上,紅光的干涉條紋間距△x1與綠光的干涉條紋間距△x2相比,△x1△x2(填“>”、“=”或“<”).若實驗中紅光的波長為630nm,雙縫與屏幕的距離為1.00m,測得第l條到第6條亮條紋中心問的距離為10.5mm,則雙縫之間的距離為mm.
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【題目】人類在探索自然規(guī)律過程中總結(jié)了許多科學方法,如控制變量法、比值定義法、極限法、理想化物理模型法等,在下列研究中,可以用極限法是( )
A. 利用質(zhì)點來替代實際物體
B. 研究瞬時速度
C. 研究胡克定律
D. 探究加速度與力.質(zhì)量的關(guān)系
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【題目】中國空軍于2017年12月18日出動多型戰(zhàn)機進行“繞島巡航”,成體系飛越對馬海峽赴日本海國際空域訓練.這次飛行的意義在于說明日本海不是日本的海,對馬海峽屬于非領(lǐng)海海峽.若某次多型戰(zhàn)機“繞島巡航”從早上8:00起飛,到達終點用時約1小時,飛行軌跡如圖所示.下列說法正確的是
A. 研究飛機的起飛狀態(tài),飛機可以看作質(zhì)點
B. 研究飛機從起點到終點的飛行時間,飛機可以看作質(zhì)點
C. 研究殲擊機進行空中加油,殲擊機可以看作質(zhì)點
D. 研究殲擊機在空中的翻滾動作,殲擊機可以看作質(zhì)點
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【題目】如圖所示,在研究平拋運動時,小球A沿軌道滑下,離開軌道末端(末端水平)時撞開接觸開關(guān)S,被電磁鐵吸住的小球B同時自由下落,改變整個裝置的高度H做同樣的實驗,發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩個小球總是同時落地,該實驗現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后( )
A.水平方向的分運動是勻速直線運動
B.水平方向的分運動是勻加速直線運動
C.豎直方向的分運動是自由落體運動
D.豎直方向的分運動是勻速直線運動
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【題目】如圖甲,可以用來測定半圓柱形玻璃磚的折射率n,O是圓心,MN是法線.一束單色光線以入射角i=30°由玻璃磚內(nèi)部射向O點,折射角為r,當入射角增大到也為r時,恰好無光線從玻璃磚的上表面射出.讓該單色光分別通過寬度不同的單縫a、b后,得到圖乙所示的衍射圖樣(光在真空中的傳播速度為c).則下列說法正確的是
( 。
A.此光在玻璃磚中的全反射臨界角為60°
B.玻璃磚的折射率n=
C.此光在玻璃磚中的傳播速度
D.單縫b寬度較大
E.光的偏振現(xiàn)象說明光是一種縱波
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