如图甲所示,a、b、c为质量相等的三个弹性小球(可看作质点),a、b分别悬挂在L1=1m,L2=0.25m的轻质细线上,它们刚好与光滑水平面接触而不互相挤压,a
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如图甲所示,a、b、c为质量相等的三个弹性小球(可看作质点),a、b分别悬挂在L1=1m,L2=0.25m的轻质细线上,它们刚好与光滑水平面接触而不互相挤压,a
题型:不详
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来源:
如图甲所示,a、b、c为质量相等的三个弹性小球(可看作质点),a、b分别悬挂在L
1
=1m,L
2
=0.25m的轻质细线上,它们刚好与光滑水平面接触而不互相挤压,a、b相距10cm.若c从a和b的连线中点处以v
0
=5cm/s的速度向左运动,则c将与a和b反复碰撞而往复运动.已知每次碰撞两球彼此交换速度.碰撞后a和b的摆动可看作简谐运动.以c球开始运动作为时间零点,以向左为正方向,在图乙中画出10s内c、a两球运动的位移-时间图象,两图象均以各自的初位置为坐标原点,并定量阐述作图的依据.
答案
由题意可知,c运动时做匀速直线运动,速度大小为5cm/s,
在与ab两球碰撞后到再次碰撞的过程中,处于静止状态,
a的周期
T
a
=2π
L
g
=2s,
b 的周期
T
a
=2π
L
2
g
=1s
所以一个周期内,c先向左运动,1s后与a球碰撞,经过半个周期即1s后以5cm/s的速度向右运动,2s后与b碰撞,再经过半个周期即0.5s后以5cm/s的速度向右运动,2s后与a碰撞,如此往复,则位移时间图象如图所示;
a做简谐运动,周期为2s,运动时间为半个周期即1s,其余时间静止,则
当c球开始运动1s时与a球相撞,a做简谐运动,半个周期后与c再次相撞,a静止,经过4.5s后再次与c球相撞,如此往复,位移时间图象如图所示;
举一反三
一列简谐横波沿x轴正方向传播,位于原点的质点的振动图象如图甲所示.
(1)该振动的振幅是______cm;
(2)振动的周期是______s;
(3)在t等于
1
4
周期时,位于原点的质点离开平衡位置的位移是______cm.
图乙所示为该波在某一时刻的波形图,A点位于x=0.5m处.
(4)该波的传播速度是______m/s;
(5)经过
1
2
周期后,A点离开平衡位置的位移是______cm.
题型:不详
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如图所示为一简谐波在t=0时刻的波形图,介质中的质点P做简谐运动的表达式为y=Asin5πt,求该波的波速,并画出t=0.3s时的波形图(至少画出一个波长).
题型:不详
难度:
|
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一列简谐横波在t=0时波形如图所示,此时A点由平衡位置向下振动,P、Q两点的坐标分别为(-1,0),(-7,0);已知t=0.7s时,P点第二次处于波峰,则( )
A.t=1.2s时,Q点第一次出现波峰
B.t=0.9s时,Q点第一次出现波峰
C.波源的起振方向一定向上
D.质点Q位于波峰时,质点P位于波谷
题型:不详
难度:
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一列横波沿x轴正方向传播,波速50m/s,S为上下振动的振源,频率40Hz,在波上有一质点P,P与S在x轴上的距离为为6.5m,当S刚好通过平衡位置向上运动时(如图),质点P的运动情况是( )
A.刚好到达x轴上方最大位移处
B.加速度的方向向下
C.经过x轴上方某位置,运动方向向下
D.经过x轴下方某位置,运动方向向上
题型:不详
难度:
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一列横波沿x轴传播,到达坐标原点时的波形如图.当此波到达P点时,处于O点处的质点所通过的路程和该时刻的位移是( )
A.40.5cm,1cm
B.40.5cm,-1cm
C.81cm,1cm
D.81cm,-1cm
题型:不详
难度:
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