简谐运动
共1354题

简谐运动
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题型：简答题

简答题

一列简谐横波由质点A向质点B传播。已知A、B两点相距4m，这列波的波长大于2m而小于20m。上图表示在波的传播过程中A、B两质点的振动的图象。求波的传播速度。

正确答案

v1=m/s ，v2=m/s

由振动图象读出T=0.4s。 1分

分析图象可知：t=0时，质点A位于+y方向最大位移处，而质点B则经过平衡位置向负y方向运动。

所以AB间距4=（n+3/4）λ，λ=16/（4n+3），其中n=0，1，2，…，4分

所以n=0、1两个可能的取值，即：λ1m，λ2=m， 2分

因v=λ/T， 1分

所以v1=m/s ，v2=m/s。

题型：简答题

简答题

如图所示，AB为竖直平面半径R=4m的光滑圆弧形轨道，轨道A点的切线为水平方向，且AB弧所对圆心角为37°，质量=100g的小球自B点由静止开始下滑，滑至A点与原静止的质量为m2的小球发生正碰，碰后获得2m/s的速度，而则以碰前速率的1/10反向弹回，求：

(1)小球的质量;

(2)若A点距地面为H=1.8m，则两球落地的时间差约为多少秒?(sin37°=0.6，cos37°=0.8)

正确答案

（1） 0.22kg （2）2s

题型：填空题

填空题

（8分）【物理－物理3-4】（将结果直接填在题目中的横线上）

（1）（4分）下列说法正确的是

（2）（4分）如图所示，一细光束从某种介质射向真空，该光束中含有频率分别为f1、f2的两种光。介质对这两种光的折射率分别为n1、n2，且n1>n2。则：

①两种光在介质中的速度之比︰

②两种光在介质中的波长之比︰

③调整光的入射角度，使频率为f1的光在真空中刚好消失，此时频率为f2的光折射角的正弦值为。

正确答案

（1）（4分）AD（全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

（2）（4分）①（1分）；②（1分）；③（2分）

（1）简谐运动的周期为，与振幅A无关，故A正确。在简谐运动的回复力表达式中，为振动物体受到的合外力，为回复力F与x成正比的比例系数，不一定是弹簧的劲度系数，故B错误。质点的振动速度与波的传播速度不同，质点的振动速度是振动质点的运动速度，随时间周期性变化，而波的传播速度是振动形式在介质中的传播速度，在简谐波中这个速度是不变的，故C错误。在双缝干涉实验中，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现单缝衍射图样，明暗条纹的间距是不等的，故D正确。因此选AD。

（2）①由得

②由于光在介质中传播时频率不变，由得

故

③调整光的入射角度，使频率为f1的光在真空中刚好消失，即频率为f1的光刚好发生全反射，入射角i等于临界角C，所以，根据折射定律，解得。

题型：填空题

填空题

如图所示,一块涂有碳黑的玻璃板,质量为2 kg,在拉力F的作用下,由静止开始竖直向上做匀加速运动,一个装有振针的振频率为5 Hz的电动音叉在玻璃板上画出如图所示的曲线,量得OA="1" cm,OB="4" cm,OC="9" cm,则外力F应为__________.

正确答案

24 N

对玻璃板受力分析,有F-mg=ma.

而振针的频率为5 Hz,T=="0.2" s,则OA段,AB段,BC段所用的时间均为0.1 s,OC段所用时间t="0.3" s.

由s=at2,得a==2 m/s2

解得F=mg+ma=2×(10+2)=24 N.

题型：简答题

简答题

如图所示，一弹簧振子在A、B间做简谐运动，O点为平衡位置，A、B间的距离为10cm，由A运动到B所需的时间为2s.取向左为正方向，从某时刻开始计时，经1s，振子具有正向的最大加速度。试作出振子的振动图象，并写出简谐运动的位移随时间变化的关系式.

正确答案

X=-5sinπt cm

由A运动到B所需的时间为2s，可知周期T为4s。（1）

由经1s，振子具有正向的最大加速度，说明初状态为经平衡位置向负方向运动；

由A、B间的距离为10cm，得振幅为A＝5cm。（2）

X=-5sinπt cm （3）

振子的振动图象如右。（4）

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