时间:2017-07-10 21:30:03
1、简答题 如图8-14所示,一列沿x正方向传播的简谐横波,波速大小为 0.6 m/s ,P点的横坐标为96 cm,从图中状态开始计时,求:
(1)经过多长时间,P质点开始振动,振动时方向如何?
(2)经过多少时间,P质点第一次到达波峰?
参考答案:(1)1.2 s(2)1.5 s
本题解析:开始计时时,这列波的最前端的质点坐标是24 cm,根据波的传播方向,可知这一点沿y轴负方向运动,因此在波前进方向的每一个质点开始振动的方向都是沿y轴负方向运动,故P点开始振动时的方向是沿y轴负方向,P质点开始振动的时间是
(1)t=
="1.2" s
(2)用两种方法求解
质点振动法:这列波的波长是λ="0.24" m,故周期是
T=
="0.4" s
经过1.2 s,P质点开始振动,振动时方向向下,故还要经过
T才能第一次到达波峰,因此所用时间是1.2 s+0.3 s="1.5" s.
波形移动法:质点P第一次到达波峰,即初始时刻这列波的波峰传到P点,因此所用的时间是
t′=
="1.5" s
本题难度:简单
2、选择题 一列沿x轴传播的简谐波某时刻的波形图线如图中甲所示,若从此时刻开始计时,则( )
A.若该波沿x轴正方向传播,则图乙可能是a质点的振动图线
B.若该波沿x轴正方向传播,则图乙可能是c质点的振动图线
C.若该波沿x轴负方向传播,则图乙可能是b质点的振动图线
D.若该波沿x轴负方向传播,则图乙可能是d质点的振动图线
参考答案:由乙图可知,t=0时刻质点经过平衡位置向上运动.
A、若该波沿x轴正方向传播,此时刻a质点经过平衡位置向上运动,与振动图象t=0质点的状态相同,所以图乙可能是a质点的振动图线.故A正确.
B、若该波沿x轴正方向传播,此时刻c质点经过平衡位置向下运动,与振动图象t=0质点的状态不同,所以图乙不可能是c质点的振动图线.故B错误.
C、若该波沿x轴负方向传播,此时刻b质点位于波谷,位移负向最大,与振动图象t=0质点的状态不同,所以图乙不可能是b质点的振动图线.故C错误.
D、若该波沿x轴负方向传播,此时刻d质点位于波峰,位移正向最大,与振动图象t=0质点的状态不同,所以图乙不可能是d质点的振动图线.DC错误.
故选A
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 一列简谐横波沿x轴传播,它在传播过程中先后到达相距4.0m的两个质点a、b,从质点a开始振动的瞬间开始计时,a、b两质点的振动图像分别如图中的甲和乙所示。下列说法中正确的是
[? ]
A.此简谐横波的波长一定为8m
B.此简谐横波可能的传播速度为
m/s,其中
C.此列简谐横波从质点a传播到质点b的时间段内,质点a振动经过的路程为2cm
D.
时,质点a运动方向与Y轴正方向相同
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 一弹簧振子做简谐运动,振动图象如图6—3所示。振子依次振动到图中a、b、c、d、e、f、g、h各点对应的时刻时,(1)在哪些时刻,弹簧振子具有:沿x轴正方向的最大加速度;沿x轴正方向的最大速度。(2)弹簧振子由c 点对应x轴的位置运动到e点对应x轴的位置,和由e点对应x轴的位置运动到g点对应x轴的位置所用时间均为0.4s。弹簧振子振动的周期是多少?(3)弹簧振子由e点对应时刻振动到g点对应时刻,它在x轴上通过的路程是6cm,求弹簧振子振动的振幅。
参考答案:(1)f点;h点。(2)T=1.6s。(3)A=10cm。
本题解析:(1)弹簧振子振动的加速度与位移大小成正比,与位移方向相反。振子具有沿x轴正方向最大加速度,必定是振动到沿x轴具有负向的最大位移处,即图中f点对应的时刻。
振子振动到平衡位置时,具有最大速度,在h点时刻,振子速度最大,再稍过一点时间,振子的位移为正值,这就说明在h点对应的时刻,振子有沿x轴正方向的最大速度。
(2)图象中c点和e点,对应振子沿x轴从+7cm处振动到-7cm处。e、f、g点对应振子沿x轴,从-7cm处振动到负向最大位移处再返回到-7cm处。由对称关系可以得出,振子从c点对应x轴位置振动到g点对应x轴位置,振子振动半周期,时间为0.8s,弹簧振子振动周期为T=1.6s。
(3)在e点、g点对应时间内,振子从x轴上-7cm处振动到负向最大位移处,又返回-7cm处行程共6cm,说明在x轴上负向最大位移处到-7cm处相距3cm,弹簧振子的振幅A=10cm。
本题难度:简单
5、选择题 下列振动是简谐运动的是(?)
A.手拍篮球的运动
B.弹簧的下端悬挂一个钢球,上端固定,这样组成的振动系统
C.摇摆的树枝
D.从高处下落到光滑水泥地面上的小钢球的运动
参考答案:B
本题解析:从简谐运动的定义判断,振动物体在平衡位置附近的往复运动,位移与时间的关系遵从正弦函数的规律.
本题难度:简单