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试卷云
简谐运动与简谐波
简谐运动在介质中传播就形成了简谐波。振动图像与波动图像既有联系又有所不同。
79.如图甲,为时一简谐横波的波形图,图乙为质点P的振动图像,根据图像中信息,可判断:
(1)在时,质点P的振动方向为 ,波长为 m;
(2)波的传播方向为 ,波速为 m/s。
80.如图甲,为某质点做简谐运动的x-t图像,其周期为T。
(1)若以x轴正向为速度v的正方向,该质点v-t的图像为
(2)在图乙中画出该质点的动能随时间t变化的图像 ,其周期为 。
81.如图甲,用沙摆来演示单摆的振动图像,漏在木板上的细沙形成了图乙的曲线,图丙为该沙摆的振动图像。
(1)图乙曲线上C点较A点粗,其原因是 ,木板匀速运动的速度v为 m/s。
(2)该沙摆的摆长为 m,最大摆角α为 °。(保留两位有效数字)
82.在“用单摆测重力加速度的实验”中,
(1)用公式计算后,某同学发现g总是偏小其原因可能是
A.摆球摆角偏小 B.计算摆长时,未考虑小球半径
C.开始计时,秒表过晚按下 D.摆动过程中悬点松动
(2)若测出多组l和T数据,作出图线,用直线拟合后图像的斜率为k。则重力加速度可表示为 ;如该同学在测量摆长时,未考虑小球半径,用图像处理数据时,得到的重力加速度值与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”减“不变”)。
83.如图,为时刻某简谐横波的波形图,此时波刚传至的P点。已知波速大小,质点Q的平衡位置坐标。
(1)经过 s,Q第一次到达波峰,经过 s,Q第二次到达波谷。
(2)当Q刚振动时,振动方向为 ,此时质点P的位移为 cm。
【答案】79. 向下 4 x轴正方向 10 80. C 见解析 81. C点时沙摆速度较慢 0.2 1.0 82. B 不变 83. 0.7 2.6 向下 5
【知识点】振动图像与波形图的结合
【解析】79.(1)[1][2]由乙图知,在时,质点P的振动方向为向下,波长为
4m
(2)[3][4]时,质点P的振动方向为向下,根据同侧法,波的传播方向为x轴正方向,周期
波速为
80.(1)[1]x-t图像斜率代表速度,由图可知,t=0时刻速度最大且沿正方向,然后逐渐减小,进行简谐振动。
故选C。
(2)[2][3]如图
其周期为。
故选D。
81.(1)[1][2]图乙曲线上C点较A点粗,其原因是C点时沙摆速度较慢,由乙图知
波长
周期
T=2s
木板匀速运动的速度
(2)[3][4]根据
该沙摆的摆长为
根据
可知最大摆角α为。
82.(1)[1]A.根据
摆球摆角偏小,g不会偏小,也不会偏大,故A错误;
B.计算摆长时,未考虑小球半径,造成摆长偏短,g偏小,故B正确;
C.开始计时,秒表过晚按下,造成周期偏小,g偏大,故C错误;
D.摆动过程中悬点松动,造成摆长偏长,g偏大,故D错误。
故选B。
(2)[2][3]根据
得
斜率
重力加速度
如该同学在测量摆长时,未考虑小球半径,用图像处理数据时,图像斜率不变,得到的重力加速度值与真实值相比不变。
83.(1)[1][2]经过
Q第一次到达波峰,周期
经过
Q第二次到达波谷。
(2)P点起振方向向下,则当Q刚振动时,振动方向为向下,P、Q两点间距离
此时质点P位于波峰,位移为5cm。