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有两列简谐横波a、b在同一介质中分别沿x轴正方向和负方向传播。两列波在t=0时刻...

有两列简谐横波ab在同一介质中分别沿x轴正方向和负方向传播。两列波在t=0时刻的波形曲线如图所示,已知a波的周期Ta=1s。求:

(1)两列波的传播速度;

(2)t=0时质点偏离平衡位置的位移为0.16m的所有质点的x坐标。

 

(1)2.5m/s;2.5m/s (2) x=(2.5+10n)cm,其中n=0,±1,±2,… 【解析】(1)由图可知a、b两列波的波长分别为 λa=2.5m,λb=4.0m        两列波在同种介质中的传播速度相同为 (2)t=0时,在x=2.5m处两列波的波峰相遇,该处质点偏离平衡位置的位移为16 cm,两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为16 cm. 从图线可以看出,甲、乙两列波的波长分别为λ1=2.5m,λ2=4m ① 甲、乙两列波波峰的x坐标分别为x1=2.5+k1λ1,其中k1=0,±1,±2,… ② x2=2.5+k2λ2,其中k2=0,±1,±2,… ③ 由①②③式得,介质中偏离平衡位置位移为16 cm的所有质点的x坐标为 x=(2.5+10n)cm,其中n=0,±1,±2,… ④.  
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考点分析:
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某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。

(1)该同学在组装单摆时,在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,如图1所示。

(2)该同学探究单摆周期与摆长关系,他用分度值为毫米的直尺测得摆线长为,用游标卡尺测得摆球直径如图2甲所示,读数为______ ,则该单摆的摆长为___________ 。如果测得的值偏大,可能的原因是___________(填序号)。

A.计算摆长时加的是摆球的直径

B.开始计时时,停表晚按下

C.摆线上端未牢固系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加(实验过程中先测摆长后测周期)

D.实验中误将30次全振动记为31次

(3)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆线长并测出相应的周期T,从而得出一组对应的与T的数据,再以为横坐标, 为纵坐标将所得数据连成直线,并求得该直线的斜率,则重力加速度__________。(用表示)

 

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为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失),某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球,按下述步骤做如下实验:

①用天平测出两个小球的质量分别为m1m2,且m1>m2

②按照如图所示的那样,安装好实验装置。将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端点的切线水平,将一斜面BC连接在斜槽末端;

③先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置;

④将小球m2放在斜槽前端边缘处,让小球m1仍从斜槽顶端A处静止开始滚下,使它们发生碰撞,记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置;

⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离。图中DEF点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置,到B点的距离分别为LDLELF

根据该同学的实验,回答下列问题:

(1)在没有放m2时,让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,m1的落点是图中的____________点;

(2)用测得的物理量来表示,只要满足关系式_________,则说明碰撞中动量是守恒的;

(3)用测得的物理量来表示,只要再满足关系式________________,则说明两小球的碰撞是弹性碰撞。

 

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如图,一列沿x轴正方向传播的简谐横波,振幅为2cm,波速为2m/s.在波的传播方向上两质点ab的平衡位置相距0.4m(小于一个波长),当质点a在波峰位置时,质点bx轴下方与x轴相距1cm的位置.则

A. 此波的周期可能为0.6s

B. 此波的周期可能为1.2s

C. 从此时刻起经过0.5s,b点可能在波谷位置

D. 从此时刻起经过0.5s,b点可能在波峰位置

 

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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ab。从质点a开始振动的瞬间计时,ab两质点的振动图像分别如图中的甲和乙所示。则以下说法正确的是 

A. 此列简谐横波的波长一定为8m

B. 此列简谐横波可能的传播速度为m/s,其中n=0、1、2、3、……

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. t=1s时刻,质点a向下振动,而质点b向上振动

 

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如图所示,两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,两波源分别位于x=-0.2m和x=1.2m处,两列波的速度大小均为v=0.4m/s,两波源的振幅均为A=2cm。图示图象为t=0时刻两列波的图象(传播方向如图所示),该时刻平衡位置处于x=0.2m和x=0.8m的PQ两质点刚开始振动,质量M的平衡位置处于x=0.5m处,关于各质点运动情况的判断不正确的是

A. 质点PQ都首先沿y轴正方向运动

B. t=1s时刻,质点M的位移为+4cm

C. t=1s时刻,质点M的位移为-4cm

D. t=0.75s时刻,质点PQ都运动到M

 

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