4.一列簡(jiǎn)諧波在均勻介質(zhì)中傳播,圖(a)為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖,P是平衡位置在x=1.0m處的質(zhì)點(diǎn),Q是平衡位置在x=4.0m處的質(zhì)點(diǎn);圖(b)為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象,試求:
①這列波傳播的速度和方向;
②從t=0到t=0.25s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程.

分析 ①根據(jù)a、b兩圖可以讀出該波的波長(zhǎng)和周期,從而求出波速,t=0時(shí)Q點(diǎn)在平衡位置向上運(yùn)動(dòng),由a圖確定了該波向右傳播.
②根據(jù)時(shí)間與周期的關(guān)系,分析質(zhì)點(diǎn)P的位置,求出通過(guò)的路程.

解答 解:①由圖a知,λ=8m,由圖b知,T=0.2s,則波速為:v=$\frac{λ}{T}$=$\frac{8}{0.2}$=40m/s
圖(b)為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象,則知在t=0時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q正從平衡位置向上運(yùn)動(dòng),根據(jù)波形平移法可知該波沿x軸正方向傳播.
②根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知:t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的位移為:y=10×$\frac{\sqrt{2}}{2}$cm=5$\sqrt{2}$cm
從t=0到t=0.25s經(jīng)過(guò)的時(shí)間為:△t=0.25s=1$\frac{1}{4}$T,波形向右平移$\frac{5}{4}λ$,所以t=0.25s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的位移為:y′=-5$\sqrt{2}$cm
故從t=0到t=0.25s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為:S=4A+y+|y′|=4×10+10$\sqrt{2}$=(40+10$\sqrt{2}$)cm
答:①這列波傳播的速度是40m/s,方向沿x軸正方向傳播;
②從t=0到t=0.25s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程是(40+10$\sqrt{2}$)cm.

點(diǎn)評(píng) 本題有一定的綜合性,考察了波動(dòng)和振動(dòng)圖象問(wèn)題,關(guān)鍵是會(huì)根據(jù)振動(dòng)情況來(lái)判斷波的傳播方向,抓住振動(dòng)圖象和波動(dòng)圖象之間的內(nèi)在聯(lián)系.要知道質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)在一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的路程是四倍的振幅.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

14.關(guān)于等勢(shì)面,正確的說(shuō)法是( 。
A.兩等勢(shì)面不能相交
B.等勢(shì)面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等
C.等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直
D.電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)不受電場(chǎng)力作用,所以不做功

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

15.如果把q=1.0×10-4C的電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)移至電場(chǎng)中的A點(diǎn),需要克服電場(chǎng)力做功W=1.2×10-4J,那么:
(1)A點(diǎn)的電勢(shì)及q在A點(diǎn)的電勢(shì)能各是多少?
(2)q未移入電場(chǎng)前A點(diǎn)的電勢(shì)是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

12.如圖所示,某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為10kW,經(jīng)升壓變壓器升壓后,用總電阻R=10Ω輸電線向距離較遠(yuǎn)的用戶供電,經(jīng)降壓變壓器降壓后用戶得到220V、9.75kW的電力.求:

(1)輸電線上的電流I2的大;
(2)降壓變壓器輸入線圈與輸出線圈的匝數(shù)之比;(變壓器均為理想變壓器)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

19.如圖為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.現(xiàn)有的器材:帶鐵夾的鐵架臺(tái)、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶夾子的重錘、天平.回答下列問(wèn)題:
(1)為完成此實(shí)驗(yàn),除了所給的器材,還需要的器材有AD.(填入正確選項(xiàng)前的字母)
A.毫米刻度尺
B.秒表
C.0~12V的可調(diào)節(jié)直流電源
D.0~220V的可調(diào)節(jié)交流電源
(2)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一條紙帶,前后要連續(xù)進(jìn)行一系列的操作,你認(rèn)為需要并合理的步驟是BADC.(選出下列幾點(diǎn)中需要的字母后按合理順序排列)
A.釋放紙帶   B.接通電源
C.取下紙帶    D.切斷電源
(3)釋放紙帶前的瞬間,重錘和手的位置合理的是丙.(填“甲”、“乙”或“丙”)
(4)下列所說(shuō)的實(shí)驗(yàn)中涉及的處理方法或?qū)嶒?yàn)結(jié)果,其中正確的是AE.
A.該實(shí)驗(yàn)中即使不用天平測(cè)重錘的質(zhì)量,同樣也可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律
B.該實(shí)驗(yàn)選取的紙帶,測(cè)量發(fā)現(xiàn)所打的第一和第二點(diǎn)間的距離約1.7mm,表明打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打第一點(diǎn)時(shí)重錘的速度不為零
C.本實(shí)驗(yàn)中需要直接測(cè)量得到的物理量是重錘下落的高度,通過(guò)計(jì)算得到的是當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎岛退俣戎?br />D.為了計(jì)算方便,本實(shí)驗(yàn)中先選一條打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打第一點(diǎn)時(shí)重錘的速度為零的清晰紙帶,然后通過(guò)對(duì)紙帶的測(cè)量、分析,求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊闹,再代入表達(dá)式:mgh=$\frac{1}{2}$mv2進(jìn)行驗(yàn)證
E.本實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)操作非常規(guī)范,數(shù)據(jù)處理足夠精確,實(shí)驗(yàn)結(jié)果一定是mgh略大于$\frac{1}{2}$mv2,不可能出現(xiàn)$\frac{1}{2}$mv2略大于mgh.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

9.小明同學(xué)采用如圖1所示的裝置進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn).

(1)除了圖1裝置中的器材之外,還必須從圖2中選取實(shí)驗(yàn)器材,其名稱是毫米刻度尺;
(2)指出圖1裝置中不合理的地方重錘離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)(一處);
(3)小明同學(xué)得到了如圖3的一條紙帶,讀出0、4兩點(diǎn)間的距離為3.10cm;
(4)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz,打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)紙帶速度的大小為0.91m/s(保留2位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.某人用手表估測(cè)火車的加速度,先觀測(cè)1分鐘,發(fā)現(xiàn)火車前進(jìn)540米,隔1分20秒后,又觀測(cè)3分鐘,發(fā)現(xiàn)火車前進(jìn)720米,若火車在這段時(shí)間內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動(dòng),則火車的加速度大小為( 。
A.0.15m/s2B.0.025m/s2C.0.015m/s2D.0.60m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

13.如圖所示,質(zhì)量為m的木塊A放在質(zhì)量為M的三角形斜劈上,現(xiàn)用大小均為F、方向相反的水平力分別推A和B,它們均靜止不動(dòng),則(  )
A.A與B之間一定存在摩擦力
B.B與地面之間可能存在摩擦力
C.若AB接觸面光滑,則B對(duì)A的支持力大于mg
D.地面對(duì)B的支持力的大小一定等于(M+m)g

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

14.將一個(gè)電荷量q=-3×10-6C的負(fù)點(diǎn)電荷,從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí),克服電場(chǎng)力做功6×10-4J,從B點(diǎn)移到C點(diǎn)電場(chǎng)力做功9×10-4J.
(1)則AB間電勢(shì)差UAB=200V、AC間的電勢(shì)差UAC=-100V;
(2)將一個(gè)電子從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到C點(diǎn),電場(chǎng)力所做的功為100電子伏特.

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同步練習(xí)冊(cè)答案