(1)一物体与轻质弹簧相连静放在足够长的光滑斜面上,若外力将物体拉离平衡位置,撤去外力后物体开始运动,不计空气阻力,论证物体的运动是否是简谐运动(写出论证过程才
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(1)一物体与轻质弹簧相连静放在足够长的光滑斜面上,若外力将物体拉离平衡位置,撤去外力后物体开始运动,不计空气阻力,论证物体的运动是否是简谐运动(写出论证过程才
题型:不详
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(1)一物体与轻质弹簧相连静放在足够长的光滑斜面上,若外力将物体拉离平衡位置,撤去外力后物体开始运动,不计空气阻力,论证物体的运动是否是简谐运动(写出论证过程才能得分)
(2)一列横波上有相距4m的A、B两点,波的传播方向是由A向B,波长大于2m,如图所示的是A、B两质点的振动图象,求:这列波的波v.
答案
(1)设物体的质量为m,弹簧的劲度系数为k,振子振动时,弹簧的弹力提供回复力,振子的位移大小等于弹簧的形变量,而回复力与位移方向相反,设振子的位移为x,则有
F=-kx
所以物体的运动是简谐运动.
(2)由振动图象得:质点的振动周期T=0.4s.由振动图象可知,B点比A点晚振动的时间△t=(k+
3
4
)T,(k=1,2,3,…)
所以A、B间的距离为△x=(k+
3
4
)λ(k=0、1、2、3、…)
则波长为λ=
4△x
4k+3
=
16
4n+3
m
因为λ>2m,所以k=0,1
当k=0时,
λ
1
=
16
3
m
,
v
1
=
λ
1
T
=
40
3
m/s;当k=1时,
λ
2
=
16
3
m,v
2
=
40
7
m/s.
T答:(1)物体的运动是简谐运动,证明见上.
(2)这列波的波v为
40
3
m/s或
40
7
m/s.
举一反三
一列简谐波如图所示,t
1
时刻波形为图中实线所示,t
2
时刻波形如图中虚线所示,已知△t=t
2
-t
1
=0.5s,问:
(1)若波向左传播,且2T<△t<3T,波速多大?
(3)若波速v=68m/s,则这列波向哪个方向传播?
题型:不详
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在同一介质中两列横波沿x轴相向传播,波源分别位于x
1
=0和x
2
=1.4m处,波速均为0.4m/s,振幅均为2cm.如图所示为t=0时刻两列波的图象,此刻P、Q两质点恰好开始振动.下列说法中正确的是( )
A.t=0.75s时,两列波恰好相遇
B.t=1.5s时,P点的位移为0
C.两列波相遇后,M点的振幅为4cm
D.t=1.25s时,N点在平衡位置下方
题型:不详
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激光在真空中传播速度为c,进入某种均匀介质时,传播速度变为真空中的
1
n
,则激光在此均匀介质中的波长变为在真空中波长的______倍;某激光光源的发光功率为P,发射激光的波长为λ,该激光进入上述介质时由于反射,入射能量减少了10%,该激光在这种介质中形成的光束横截面积为S,则在垂直于光束传播方向的截面内,单位时间内通过单位面积的光子个数为______.(已知普朗克常量为h)
题型:不详
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(选修模块3-4)
(1)以下说法正确的是______.
A.无论什么波,只要振幅足够大就可以产生明显的衍射现象
B.根据麦克斯韦的电磁场理论,变化的电场周围一定可以产生电磁波
C.波源与观察者互相靠近或者互相远离时,观察者接收到的波的频率都会发生变化
D.火车以接近光速行驶时,我们在地面上测得车厢前后距离变小了,而车厢的高度没有变化
(2)如图所示,用手握住长绳的一端上下抖动,长绳形成了向前传播的一列波.如果在长绳中间某一位置做一个标记,在抖动过程中,这个标记将______(选填“上下”或“左右”)运动.运动过程中,标记振动的周期______手抖动的周期(选填“大于”、“小于”或“等于”).
(3)玻璃球的折射率为
3
,直径为D.一束光从空气沿与玻璃球直径成60°角的方向射入.光在空气中的速度为c.求折射光线与玻璃球直径的夹角和在玻璃球中的传播时间.
题型:不详
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一列简谐横波沿x轴传播,波长为1.2m,振幅为A.当坐标为x=0处质元的位移为-
1
2
A且向y轴负方向运动时.坐标为x=0.3m处质元的位移为
3
2
A.当坐标为x=0.1m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时,x=0.8m处质元的位移和运动方向分别为( )
A.
1
2
A、沿y轴负方向
B.
1
2
A,沿y轴正方向
C.
3
2
A、沿y轴负方向
D.-
3
2
A、沿y轴正方向
题型:不详
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