機械振動與機械波[001]-全文預覽
【正文】 】假設我們已經(jīng)進入了航天時代,一個由三名高中學生組成的航天興趣小組正乘外星科學考察飛船前往X星球,準備用攜帶的下列器材測量X星球表面的重力加速度gx,這些器材是:,質量未知且各鉤碼質量不等,質量未知,直徑已知為d,輸出的直流電壓可滿足測量要求,開關若干(含砝碼1盒)(含復寫紙、紙帶)(在平板兩端各有一個光控門,同時還配有其專用的直流電源、導線、開關、重錘線、滑塊,該器材可用來測量滑塊從一個光控門運動到另一個光控門的時間)(能滿足實驗所需的固定作用)到達X星球后,三名學生從以上器材中選擇各自所需的器材(同一器材可以重復選用),.答案 實驗一:(1)器材有A,H,I.(2)主要的實驗步驟是: ①選取一個合適的鉤碼,用天平測出其質量m。朝陽區(qū)模擬),乙圖是振子被拉伸到左側距平衡位置20 mm處, Hz,求: (1)相鄰兩次閃光的時間間隔t0、振動的周期T0.(2)若振子的質量為20 g,彈簧的勁度系數(shù)為50 N/m,則振子的最大加速度是多少?答案 (1) s s (2)50 m/s2,a、b、c為質量相等的三個彈性小球(可視為質點),a、b分別懸掛在L1=1 m、L2= m的輕質細線上,它們剛好與光滑水平面接觸而不互相擠壓,a、b相距10 =5 cm/s的速度向左運動,則c將與a和b反復碰撞而往復運動,向左為正方向,試在圖中畫出在10 s內(nèi)c、a兩球運動的位移—時間圖象,兩圖象均以各自的初位置為坐標原點,并定量闡述作圖的依據(jù).(計算周期時可認為g與π2數(shù)值相等,a球的振幅為A)答案 c運動時做勻速直線運動,速度大小為5 cm/s,a、b運動時均做簡諧運動.Ta=2π≈2 s,Tb=2π≈1 s c、a兩球運動的位移—時間圖象如下圖所示.第二單元 機械波第3課時 機械波及其圖象要點一 機械波即學即用,從圖中可以直接觀察到發(fā)生變化的物理量是 （ ） 答案 D要點二 波的圖象即學即用,實線是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,虛線是這列波在t= m/s,則下列說法正確的是 （ ） cm s =0時,x=4 cm處的質點速度沿y軸負方向答案 D題型1 波動圖象問題中多解性討論【例1】一簡諧波在如圖所示的x軸上傳播,實線和虛線分別是t1和t2時刻的波形圖,已知t2t1= ?答案 (4n+1) m/s或(4n+3) m/s,其中n=0,1,2,…題型2 波動圖象與振動圖象相結合的問題【例2】一列簡諧橫波,沿x軸正向傳播,:（1）該振動的振幅是 cm.（2）振動的周期是 s.（3）在t等于周期時,位于原點的質點離開平衡位置的位移是 cm.（4）圖乙為該波在某一時刻的波形圖,A點位于x= m/s.（5）經(jīng)過周期后,A點離開平衡位置的位移是 cm.答案 （1）8 （2） （3）0 （4）10 （5）8題型3 振動方向與傳播方向的關系問題【例3】一列簡諧波沿x軸正方向傳播,在t=0時刻的波形如圖所示, s,求質點Q何時第一次到達波峰?答案 s題型4 去整留零法【例4】=2 m/ s前及5 s后的波動圖象.答案 解法一 因為波速v=2 m/s,從圖得=8 m,所以T==4 s,又因為此波向右傳播,故平衡位置坐標為2 m、6 s(T),這兩個質點分別位于正向最大位移與負向最大位移,由此便得出5 ,只需設想各質點逆向振動T,即得5 s前的波動圖象如下圖中虛線所示.解法二 因為波速v=2 m/s,所以由Δx=vΔt可得Δx=10 m,即為5 ,即為5 s前的波動圖象.,沿y軸方向做簡諧運動,它激發(fā)的簡諧波在x軸上沿正、負兩個方向傳播,從圖示時刻開始,經(jīng)過1/8周期,質點P所在的位置以及振動方向為 （ ）,向上運動 ,向下運動,向上運動 ,向下運動答案 A圖象,圖中B、=0時刻,已知該波的波速為10 m/s,則下列說法中正確的是 （ ） s內(nèi)回復力對波源A一直做正功= s內(nèi)質點C通過的路程為9 cm、C在任何連續(xù)的4 s內(nèi),回復力對它們做的總功均為零答案 CD,A、B、C是該直線上的三個質點,如圖所示,某時刻波傳到B點,、B相距5 m,波長大于3 m,小于5 m,周期T= s,振幅A=5 cm, s,C點第一次到達波谷,則A、C相距多遠?自波開始傳播以來,A點共運動了多少路程?答案 24 m m,M、N為介質中相距為Δx的兩質點,M在左,N在右,t時刻,M、N兩質點正好振動經(jīng)過平衡位置,而且M、N之間有一個波谷,經(jīng)時間Δt,N質點恰好處在波谷位置,求這列波的波速.答案 v=或或或(n=0,1,2,…)第4課時 波特有的現(xiàn)象 聲波要點一 波特有的現(xiàn)象即學即用,圖中實線為波峰,虛線為波 cm,波速為2 m/s,波長為8 cm,E點是B、D和A、C連線的交點,下列說法中正確的是 （ ）、C兩處兩質點是振動加強的點、D兩處兩質點在該時刻的豎直高度差是4 cm s,B處質點通過的路程是8 cm答案 CD要點二 聲波即學即用2. 2004年12月下旬,由于印度洋海底的特大地震而引發(fā)的海嘯使印尼及附近的沿海地區(qū)遭受了巨大的損失, （ ）,能夠發(fā)射和接收超聲波,能夠接收次聲波答案 BD題型1 波的疊加問題【例1】一波源在繩的左端發(fā)出半個波①,頻率f1,振幅A1。,圖乙表示滑塊對器壁的壓力F隨時間t變化的曲線,且圖中t=0為滑塊從A點開始運動的時（包括圖中）所給的信息,求:（1）小滑塊的質量、容器的半徑.（2）滑塊運動過程中的守恒量.（g取10 m/s2）答案 （1） kg m （2）機械能E=5104 J,周期為2 s,從最低點的位置向上運動時開始計時,它的振動圖象如圖所示,由圖可 知 ( )= s時振子的加速度為正,速度為正= s時振子的加速度為負,速度為負= s時振子的速度為零,加速度為負的最大值= s時振子的速度為零,加速度為負的最大值
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