4.一列沿水平x軸傳播的簡諧橫波,頻率為10Hz,某時刻,當(dāng)質(zhì)點(diǎn)M到達(dá)其平衡位置且向上運(yùn)動時,在其右方相距0.8m處的質(zhì)點(diǎn)N恰好到達(dá)最高點(diǎn).求該列簡諧橫波的傳播速度.

分析 波沿x軸有向左和向右傳播兩種情況,波可能向右傳播,也可能向左傳播,畫出可能的波形,分析波長與MN間距的關(guān)系,求出波長的通項,從而求得波速的通項.

解答 解:波沿x軸有向左和向右傳播兩種情況,若波向右傳播,其波形如圖1所示,根據(jù)題意有(n+$\frac{3}{4}$)λ1=0.8m,(n=0,1,2,…)
波速 v11f
聯(lián)立解得 v1=$\frac{32}{4n+3}$ m/s,(n=0,1,2,…)

若波向左傳播,其波形如圖2所示,根據(jù)題意有(k+$\frac{1}{4}$)λ2=0.8m,(k=0,1,2,…)
波速v22f=$\frac{32}{4n+1}$ m/s,(k=0,1,2,…)

答:該列簡諧橫波的傳播速度為$\frac{32}{4n+3}$ m/s,(n=0,1,2,…)或$\frac{32}{4n+1}$ m/s,(k=0,1,2,…).

點(diǎn)評 本題是波動中多解問題,要考查可能的各種情況,畫出波形,分析出波長的表達(dá)式.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.A、B兩物體各自做直線運(yùn)動的圖線分別如圖甲、乙所示,則( 。
A.離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)的在甲圖中是b,在乙圖中是c
B.離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)的在甲圖中是c,在乙圖中是b
C.離出發(fā)點(diǎn)最近的在甲圖中是c,在乙圖中是c
D.離出發(fā)點(diǎn)最近的在甲圖中是a,在乙圖中是a

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

15.光子具有能量,也具有動量.光照射到物體表面時,會對物體產(chǎn)生壓強(qiáng),這就是“光壓”.光壓的產(chǎn)生機(jī)理如同氣體壓強(qiáng):大量氣體分子與器壁的頻繁碰撞產(chǎn)生了持續(xù)均勻的壓力,器壁在單位面積上受到的壓力就是氣體的壓強(qiáng).設(shè)太陽光每個光子的平均能量為E,太陽光垂直照射地球表面時,在單位面積上的輻射功率為P0.已知光速為c,則光子的動量為$\frac{E}{c}$.求:
(1)若太陽光垂直照射在地球表面,則時間t內(nèi)照射到地球表面上半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)太陽光的總能量及光子個數(shù)分別是多少?
(2)若太陽光垂直照射到地球表面,在半徑為r的某圓形區(qū)域內(nèi)被完全反射(即所有光子均被反射,且被反射前后的能量變化可忽略不計),則太陽光在該區(qū)域表面產(chǎn)生的光壓(用I表示光壓)是多少?
(3)有科學(xué)家建議利用光壓對太陽帆的作用作為未來星際旅行的動力來源.一般情況下,太陽光照射到物體表面時,一部分會被反射,還有一部分被吸收.若物體表面的反射系數(shù)為ρ,則在物體表面產(chǎn)生的光壓是全反射時產(chǎn)生光壓的$\frac{1+ρ}{2}$倍.設(shè)太陽帆的反射系數(shù)ρ=0.8,太陽帆為圓盤形,其半徑r=15m,飛船的總質(zhì)量m=100kg,太陽光垂直照射在太陽帆表面單位面積上的輻射功率P0=1.4kW,已知光速c=3.0×108m/s.利用上述數(shù)據(jù)并結(jié)合第(2)問中的結(jié)論,求太陽帆飛船僅在上述光壓的作用下,能產(chǎn)生的加速度大小是多少?不考慮光子被反射前后的能量變化.(保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

12.利用如圖裝置和已知頻率γ1,γ2的兩種光可以測出普朗克常量h.則所加的電源正極為b (填a或b):實驗的主要步驟及還需測量的物理量為:
①用頻率γ1的光照射,調(diào)節(jié)R,使電流表讀數(shù)恰為零,記下此時的電壓U1;
②換用頻率γ2的光照射,重復(fù)步驟①,記下此時的電壓U2
普朗克常量h的表達(dá)式為$\frac{e({U}_{1}-{U}_{2})}{{γ}_{1}-{γ}_{2}}$(電子電量為e)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

19.在方向水平的勻強(qiáng)電場中,一不可伸長的不導(dǎo)電輕繩的一端連著一個質(zhì)量為m=1kg的帶電小球,另一端固定于O點(diǎn).把小球拉起直至細(xì)線與場強(qiáng)平行,然后無初速釋放.已知小球擺到最低點(diǎn)的另一側(cè),線與豎直方向的最大夾角為θ=37°?(如圖).求小球經(jīng)過最低點(diǎn)時細(xì)線對小球的拉力.(sin37°=0.6;cos37°=0.8)

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

9.市場上有一種在蚊帳內(nèi)使用的小型直流電動機(jī)電風(fēng)扇.某物理研究性學(xué)習(xí)小組想測電風(fēng)扇正常運(yùn)行時的機(jī)械功率.于是找到了一臺該種電風(fēng)扇并從銘牌上讀出了額定電壓U,但是其他字跡不清楚.該研究性學(xué)習(xí)小組成員打開電風(fēng)扇底座上的電源蓋并取出了兩節(jié)電池,并從電風(fēng)扇裝電池處的正、負(fù)兩極各接出一條引線.提供的器材有電流表、電壓表、滑動變阻器、備用電池若干節(jié)、電鍵、若干導(dǎo)線、固定電池的電池盒.
該小組進(jìn)行了如下的部分實驗步驟,請寫出第三步實驗過程:
A.按事先設(shè)計的電路連接各元件,并使滑片處于使電路電阻最大處;
B.合上開關(guān),使滑片從最左端開始緩慢移動,使電壓表和電流表都有明顯讀數(shù),但電風(fēng)扇并未轉(zhuǎn)動,讀出此時的電壓表和電流表讀數(shù)U0、I0;
C.調(diào)節(jié)滑動變阻器,使風(fēng)扇正常工作,讀出電壓表讀數(shù)U和電流表讀數(shù)I
D.用測得的量表示出電動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時機(jī)械功率的表達(dá)式為$P=IU-{I}_{\;}^{2}\frac{{U}_{0}^{\;}}{{I}_{0}^{\;}}$.
②按上述實驗過程,本實驗的電路圖應(yīng)選擇甲(填“甲”或“乙”).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.如圖所示,三根輕細(xì)繩懸掛兩個質(zhì)量相同的小球保持靜止,A、D間細(xì)繩是水平的,現(xiàn)對B球施加一個水平向右的力F,將B緩緩拉到圖中虛線位置,關(guān)于這時三根細(xì)繩張力F${\;}_{{T}_{AC}}$、F${\;}_{{T}_{AD}}$、F${\;}_{{T}_{AB}}$的變化情況,下面的說法錯誤的是( 。
A.三根細(xì)繩張力都變大
B.F${\;}_{{T}_{AD}}$和F${\;}_{{T}_{AB}}$變大,F(xiàn)${\;}_{{T}_{AC}}$不變
C.F${\;}_{{T}_{AC}}$和F${\;}_{{T}_{AB}}$變大,F(xiàn)${\;}_{{T}_{AD}}$不變
D.F${\;}_{{T}_{AC}}$和F${\;}_{{T}_{AD}}$變大,F(xiàn)${\;}_{{T}_{AB}}$不變

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.公路上的雷達(dá)測速儀的工作原理是利用(  )
A.波的反射和多普勒效應(yīng)B.波的干涉和多普勒效應(yīng)
C.波的干涉和波的反射D.波的共振

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

14.如圖所示,圓柱形絕熱氣缸水平放置,通過絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體,活塞橫截面積為S,與容器底部相距L.現(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱氣體,當(dāng)氣體溫度升高到T時,內(nèi)能增加△U,活塞向右移動了L.已知大氣壓強(qiáng)為P0,不計活塞與氣缸的摩擦.加熱前氣體的溫度為$\frac{T}{2}$,加熱過程中氣體吸收的熱量為$△U+{p}_{0}^{\;}SL$.

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