【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正向傳播,波長(zhǎng)不小于10cm。OA是介質(zhì)中平衡位置分別位于x=0x=5cm處的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。t=0時(shí)開(kāi)始觀測(cè),此時(shí)質(zhì)點(diǎn)O的位移為y=4cm,質(zhì)點(diǎn)A處于波峰位置t=1/3s時(shí),質(zhì)點(diǎn)O第一次回到平衡位置,t=1s時(shí),質(zhì)點(diǎn)A第一次回到平衡位置.:

(1)簡(jiǎn)諧波的周期、波速和波長(zhǎng);

(2)質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式.

【答案】(1) T=4s,,λ=0.3m (2)

【解析】

(1)利用A點(diǎn)在0s時(shí)和1s時(shí)所處的位置可求得簡(jiǎn)諧波的周期,利用波速的公式可求得波速,利用波速波長(zhǎng)及周期之間的關(guān)系式λvT可求得波長(zhǎng);

(2)先根據(jù)題意求出簡(jiǎn)諧波的圓頻率,設(shè)出簡(jiǎn)諧振動(dòng)的通式,利用0s時(shí)和1s時(shí)的O點(diǎn)的位移,可得知初相位,即為可知質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式.

(1)設(shè)振動(dòng)周期為T.由于質(zhì)點(diǎn)A01 s內(nèi)由最大位移處第一次回到平衡位置,經(jīng)歷的是個(gè)周期,由此可知T=4s;

由于質(zhì)點(diǎn)OA的距離5m小于半個(gè)波長(zhǎng),且波沿x軸正向傳播,O時(shí)回到平衡位置,而At=1s時(shí)回到平衡位置,時(shí)間相差,兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的距離除以傳播時(shí)間,可得波的速度:;

利用波長(zhǎng)、波速和周期的關(guān)系得,簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng):λvT=7.5m/s×4s=0.3m;

(2)設(shè)yAsin(ωt+φ0),

可得:

再由t=0時(shí),y=4cm;時(shí),y=0,

代入得:A=8cm=0.08m,

再結(jié)合t=1s和當(dāng)時(shí),質(zhì)點(diǎn)的位移,可得:

所以質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為:

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:

【題目】如圖所示,一根繩的兩端分別固定在兩座猴山的A、B處,A、B兩點(diǎn)水平距離為16m,豎直距離為2m,A、B間繩長(zhǎng)為20m。質(zhì)量為10kg的猴子抓住套在繩上的滑環(huán)從A處滑到B處。以A點(diǎn)所在水平面為參考平面,猴子在滑行過(guò)程中重力勢(shì)能最小值約為(繩處于拉直狀態(tài))

A. B.

C. D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上就可以測(cè)量快速變化的力圖甲中O點(diǎn)為單擺的固定懸點(diǎn),現(xiàn)將小擺球可視為質(zhì)點(diǎn)拉至A點(diǎn),此時(shí)細(xì)線處于張緊狀態(tài),釋放擺球,則擺球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)的A、B、C之間來(lái)回?cái)[動(dòng),其中B點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)中的最低位置,,小于且是未知量圖乙表示由計(jì)算機(jī)得到的細(xì)線對(duì)擺球的拉力大小F隨時(shí)間t的變化的曲線,且圖中時(shí)刻為擺球從A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻試根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中包括圖中所給的信息求:

單擺的振動(dòng)周期和擺長(zhǎng);

擺球的質(zhì)量;

擺球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】摩天輪一般出現(xiàn)在游樂(lè)園中,作為一種游樂(lè)場(chǎng)項(xiàng)目,與云霄飛車、旋轉(zhuǎn)木馬合稱是“樂(lè)園三寶”。在中國(guó)南昌有我國(guó)第一高摩天輪﹣﹣南昌之星,總建設(shè)高度為160米,橫跨直徑為153米,如圖所示。它一共懸掛有60個(gè)太空艙,每個(gè)太空艙上都配備了先進(jìn)的電子設(shè)備,旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間是30分鐘,可同時(shí)容納400人左右進(jìn)行同時(shí)游覽。若該摩天輪做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則乘客( 。

A. 速度始終恒定

B. 加速度始終恒定

C. 乘客對(duì)座椅的壓力始終不變

D. 乘客受到到合力不斷改變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,間距為d的兩豎直光滑金屬導(dǎo)軌間接有一阻值為R的電阻,在兩導(dǎo)軌間水平邊界MN下方的區(qū)域內(nèi)存在著與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為d、電阻為r的金屬棒PQ緊靠在導(dǎo)軌上,F(xiàn)使棒PQMN上方高度處由靜止開(kāi)始下落,結(jié)果棒PQ進(jìn)入磁場(chǎng)后恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若棒PQ下落過(guò)程中受到的空氣阻力大小恒為其所受重力的,導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì),棒與導(dǎo)軟始終保持垂直且接觸良好,重力加速度大小為g,求:

(1)PQ在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度大小v;

(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,足夠長(zhǎng)的U型光滑金屬導(dǎo)軌下邊串有電阻R,其平面與水平面成θ角(0θ90°),其中MNPQ平行且間距為L,導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。金屬棒ab由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑,并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸,ab棒接入電路的電阻為r,當(dāng)流過(guò)ab棒某一橫截面的電量為q時(shí),棒的速度達(dá)到最大值v.則金屬棒ab在這一過(guò)程中

A. 產(chǎn)生的焦耳熱為qBLv

B. 最大速度

C. 下滑的位移大小為

D. 當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度為v時(shí)其加速度為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為的固定粗糙斜面上有一物塊A,物塊到斜面底端的高度為h,緊靠斜面底端有一長(zhǎng)為L的長(zhǎng)木板B停放在光滑的水平面上,斜面底端剛好與長(zhǎng)木板上表面左端接觸,長(zhǎng)木板上表面粗糙,右端與一圓弧面C粘接在一起,圓弧面左端與木板平滑相接,現(xiàn)釋放物塊A讓其從斜面上滑下,圓弧面表面光滑,圓弧面的半徑為R,物塊與斜面、長(zhǎng)木板表面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為三者的質(zhì)量相等,重力加速度大小為g,不計(jì)物塊A從斜面滑上木板時(shí)的機(jī)械能損失。

(1)求物塊A到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大小v;

(2)改變物塊A由靜止釋放的位置,若物塊A恰好能滑到圓弧面C的最高點(diǎn),求其開(kāi)始下滑時(shí)到斜面底端的高度;

(3)在(2)中情況下,求物塊A從圓弧面最高點(diǎn)返回后停留在長(zhǎng)木板B上的位置到長(zhǎng)木板右端的距離s(設(shè)物塊A不會(huì)從長(zhǎng)木板B的左端滑下)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】改變物體的質(zhì)量和速度,可以改變物體的動(dòng)能在下列情況中,使物體的動(dòng)能增大到原來(lái)3倍的是  

A. 質(zhì)量不變,速度增大到原來(lái)的3B. 質(zhì)量不變,速度增大到原來(lái)的9

C. 速度不變,質(zhì)量增大到原來(lái)的3D. 速度不變,質(zhì)量增大到原來(lái)的9

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件時(shí),某班同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn):

探究Ⅰ:如圖甲所示,將螺線管與電流表組成閉合回路,然后進(jìn)行如下操作:

①把條形磁鐵放在螺線管內(nèi)不動(dòng);

②把條形磁鐵插入螺線管;

③把條形磁鐵拔出螺線管.

探究Ⅱ:如圖乙所示,螺線管A、滑動(dòng)變阻器、電源、開(kāi)關(guān)組成一個(gè)回路;A放在螺線管B內(nèi),B與電流表組成一個(gè)閉合回路,然后進(jìn)行如下操作:

④閉合和斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間;

⑤閉合開(kāi)關(guān),A中電流穩(wěn)定后;

⑥閉合開(kāi)關(guān),A中電流穩(wěn)定后,將滑動(dòng)變阻器滑片P向右滑動(dòng).

可以觀察到:

(1)在探究中,__________操作,閉合回路會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流;(填寫探究中的序號(hào))

(2)在探究中,__________操作,閉合回路會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流;(填寫探究中的序號(hào))

(3)在探究中,若斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間,電流表指針向左偏,請(qǐng)寫出能使電流表指針也向左偏的另外一種操作是____________________

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