【題目】一列簡諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正向傳播，波長不小于10 cm。O和A是介質(zhì)中平衡位置分別位于x=0和x=5 cm處的兩個質(zhì)點(diǎn)。t=0時開始觀測，此時質(zhì)點(diǎn)O的位移為y=4 cm，質(zhì)點(diǎn)A處于波峰位置；t=s時，質(zhì)點(diǎn)O第一次回到平衡位置，t=1 s時，質(zhì)點(diǎn)A第一次回到平衡位置。求：

（i）簡諧波的周期、波速和波長；

（ii）質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時間變化的關(guān)系式。

【答案】（i）4 s 7.5 cm/s 30 cm （ii）y=0.08cos(+)

【解析】（i）設(shè)振動周期為T，由于質(zhì)點(diǎn)A 在0到1 s內(nèi)由最大位移處第一次回到平衡位置，經(jīng)歷的是個周期，由此可知T=4 s①

由于質(zhì)點(diǎn)O與A的距離5 cm小于半個波長，且波沿x軸正向傳播，質(zhì)點(diǎn)O在t=s時回到平衡位置，而質(zhì)點(diǎn)A在t=1 s時回到平衡位置，時間相差s，兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離除以傳播時間，可得波的速度

v=7.5 cm/s②

利用波長、波速和周期的關(guān)系得，簡諧波的波長λ=30 cm③

（ii）設(shè)質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時間變化的關(guān)系為y=Acos(+φ0)④

將①式及題給條件代入上式得

⑤

解得φ0=，A=8 cm⑥

質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時間變化的關(guān)系為

y=0.08cos(+)（國際單位制）⑦

或y=0.08sin(+)（國際單位制）

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩條相距l的光滑平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面（紙面）內(nèi)，其左端接一阻值為R的電阻；一與導(dǎo)軌垂直的金屬棒置于兩導(dǎo)軌上；在電阻、導(dǎo)軌和金屬棒中間有一面積為S的區(qū)域，區(qū)域中存在垂直于紙面向里的均勻磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1隨時間t的變化關(guān)系為，式中k為常量；在金屬棒右側(cè)還有一勻強(qiáng)磁場區(qū)域，區(qū)域左邊界MN（虛線）與導(dǎo)軌垂直，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向也垂直于紙面向里。某時刻，金屬棒在一外加水平恒力的作用下從靜止開始向右運(yùn)動，在t0時刻恰好以速度v0越過MN，此后向右做勻速運(yùn)動。金屬棒與導(dǎo)軌始終相互垂直并接觸良好，它們的電阻均忽略不計。求

（1）在t=0到t=t0時間間隔內(nèi)，流過電阻的電荷量的絕對值；

（2）在時刻t（t>t0）穿過回路的總磁通量和金屬棒所受外加水平恒力的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖�，F(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點(diǎn)計時器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平�；卮鹣铝袉栴}。

（1）為完成此實(shí)驗(yàn)，除了所給的器材，還需要的器材有________

A．米尺

B．秒表

C．4～6 V的直流電源

D．4～6 V的交流電源

（2）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個操作步驟：

A．按照圖示的裝置安裝器件

B．將打點(diǎn)計時器接到電源的“直流輸出”上

C．用天平測出重錘的質(zhì)量

D．先接通電源，后釋放紙帶，打出一條紙帶

E．測量紙帶上某些點(diǎn)間的距離

F．根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能

其中操作不當(dāng)與錯誤的步驟是________。

（3）實(shí)驗(yàn)中誤差產(chǎn)生的原因有__________，__________。（寫出兩個原因）

（4）利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值。根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上連續(xù)的五個點(diǎn)A、B、C、D、E，測出各點(diǎn)之間的距離如圖所示。使用交流電的頻率為f，則計算重錘下落的加速度的表達(dá)式a＝________。（用x1、x2、x3、x4及f表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，氣缸呈圓柱形，上部有擋板，內(nèi)部高度為d。筒內(nèi)一個很薄的質(zhì)量不計的活塞封閉一定量的理想氣體，開始時活塞處于離底部的高度，外界大氣壓強(qiáng)為1×105Pa，溫度為27℃，現(xiàn)對氣體加熱。求：

①當(dāng)活塞剛好到達(dá)汽缸口時氣體的溫度；

②氣體溫度達(dá)到387℃時氣體的壓強(qiáng)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是用來粉刷墻壁的涂料滾的示意圖。使用時，用撐竿推著涂料滾沿墻壁上下滾動，把涂料均勻地粉刷到墻壁上。撐竿的重量和墻壁的摩擦均不計，而且撐竿足夠長。粉刷工人站在離墻壁某一距離處緩緩上推涂料滾，使撐竿與墻壁間的夾角越來越小。該過程中撐竿對涂料滾的推力為F1，墻壁對涂料滾的支持力為F2，下列說法正確的是

A． F1減小，F(xiàn)2增大 B．F1、F2均增大

C．F1、F2均減小 D．F1增大，F(xiàn)2減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，半徑為R的半球形玻璃體置于水平桌面上，半球的上表面水平，球面與桌面相切于A點(diǎn)。一細(xì)束單色光經(jīng)球心O從空氣中攝入玻璃體內(nèi)（入射面即紙面），入射角為45°，出射光線射在桌面上B點(diǎn)處。測得AB之間的距離為�，F(xiàn)將入射光束在紙面內(nèi)向左平移，求射入玻璃體的光線在球面上恰好發(fā)生全反射時，光束在上表面的入射點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。不考慮光線在玻璃體內(nèi)的多次反射。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（10分）如圖，在注滿水的游泳池的池底有一點(diǎn)光源A，它到池邊的水平距離為3.0 m。從點(diǎn)光源A射向池邊的光線AB與豎直方向的夾角恰好等于全反射的臨界角，水的折射率為。

（i）求池內(nèi)的水深；

（ii）一救生員坐在離池邊不遠(yuǎn)處的高凳上，他的眼睛到地面的高度為2.0 m。當(dāng)他看到正前下方的點(diǎn)光源A時，他的眼睛所接受的光線與豎直方向的夾角恰好為45°。求救生員的眼睛到池邊的水平距離（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的裝置探究功與物體速度變化的關(guān)系。

（1）實(shí)驗(yàn)中為了平衡小車所受的摩擦力，可將木板的________（填“左”或“右”）端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，放開拖著紙帶的小車，小車能夠_________（填“自由下滑”或“勻速下滑”）即可；

（2）實(shí)驗(yàn)中能夠?qū)崿F(xiàn)橡皮筋對小車做功整數(shù)倍變化的是（ ）

A．增加相同橡皮筋的條數(shù)，使小車每次從同一位置由靜止釋放

B．橡皮筋兩端固定，使橡皮筋的長度依次加倍

C．橡皮筋的條數(shù)不變，釋放小車的位置等間距的變化

（3）在正確操作的情況下，某次所打的紙帶如圖乙所示，打在紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的，為了測量橡皮筋做功后小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的（填“”或“”）段進(jìn)行測量計算．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用圖中所給器材進(jìn)行與安培力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。兩根金屬導(dǎo)軌ab和固定在同一水平面內(nèi)且相互平行，足夠大的電磁鐵（未畫出）的N極位于兩導(dǎo)軌的正上方，S極位于兩導(dǎo)軌的正下方，一金屬棒置于導(dǎo)軌上且與兩導(dǎo)軌垂直。

（1）在圖中畫出連線，完成實(shí)驗(yàn)電路。要求滑動變阻器以限流方式接入電路，且在開關(guān)閉合后，金屬棒沿箭頭所示的方向移動。

（2）為使金屬棒在離開導(dǎo)軌時具有更大的速度，有人提出以下建議：

A．適當(dāng)增加兩導(dǎo)軌間的距離 B．換一根更長的金屬棒 C．適當(dāng)增大金屬棒中的電流

其中正確的是（填入正確選項(xiàng)前的標(biāo)號）。

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