一列简谐波某时刻的波形如图中实线所示.经过0.5s后的波形如图中的虚线所示.已知波的周期为T,且0.25s<T<0.5s,则( )A.当波向+x方向传播时,波
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一列简谐波某时刻的波形如图中实线所示.经过0.5s后的波形如图中的虚线所示.已知波的周期为T,且0.25s<T<0.5s,则( )A.当波向+x方向传播时,波
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一列简谐波某时刻的波形如图中实线所示.经过0.5s后的波形如图中的虚线所示.已知波的周期为T,且0.25s<T<0.5s,则( )
A.当波向+x方向传播时,波速等于10m/s
B.不论波向x轴哪一方向传播,在这0.5s内,x=1m处的质点M通过的路程都相等
C.当波沿+x方向传播时,x=1m处的质点M和x=2.5m处的质点N在这0.5s内通过的路程不相等
D.当波沿-x方向传播时,经过0.1s时,质点M的位移一定为零
答案
A、由图线可直接读出波长λ=4m.
因为0.25s<T<0.5s,
所以当波向+x方向传播时,0.5s=(0.25+n)T,当n=1时符合条件,解得T=0.4s,所以v=
λ
T
=
4
0.4
=10m/s
,故A正确;
C、在这0.5s内,x=1m处的质点M通过的路程s
M
=5A=10cm,x=2.5m处的质点N在前0.4s内通过的路程为4,后0.1s内向上运动,平均速度比从位移最大处运动的平均速度大,所以在后0.1s内的路程大于A,所以在这0.5s内通过的路程s
N
>5A,故C正确;
B、当波沿-x方向传播时,0.5s=(0.75+n)T,当n=1时符合条件,解得T=
2
7
s,在这0.5s内,x=1m处的质点M通过的路程s
M
′=
0.5
2
7
×4A=7A
,故B错误,
D、当波沿-x方向传播时,T=
2
7
s,而
1
2
T>
0.1s
>
1
4
T
,质点M没有回到平衡位置,位移不为零,故D错误
故选AC
举一反三
根据伊朗国家官方网站公布的数据,2003年岁末,发生在伊朗境内的大地震死亡人数为4.4万人,读地震波波速与地球内部构造图,回答下面问题:
(1)图中地震波E是______,F是______,判断理由是______.
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如图,一颗子弹水平射入一原来静止的单摆摆球并留在摆球内,结果单摆开始做简谐运动,其振动图线如图所示.已知子弹的质量为m=10g,摆球质量M=10kg.那么根据力学规律和题中(包括图)提供的信息,对反映振动系统本身性质的物理量、子弹以及子弹和摆球一起运动过程中的守恒量,你能得到那些定量的结果?(g=10m/s
2
)
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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.
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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.
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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).
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