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18.一根彈性繩沿x軸方向放置,左端在原點O,用手握住繩的左端使其沿y軸方向做周期為1s的簡諧運動,波傳到平衡位置在x=1m處的M質點時在彈性繩上形成的波形如圖所示,求:
①若從波傳到平衡位置在x=1m處的M質點時開始計時,那么經過的時間t等于多少時,平衡位置在x=4.5m處的N質點恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置?
②從繩的左端點開始做簡諧運動起,當它通過的總路程為56cm時,M質點振動通過的總路程是多少?

分析 ①由圖讀出波長,求出波速.根據波形特點,求出O點的振動傳到N點的時間即為x=4.5m處的N質點第一次沿y軸正方向通過平衡位置的時間.
②求出繩的左端點通過的總路程為88cm的時間,確定N點振動的時間,求出路程.

解答 解:①依題意可知波長?=2m,
周期T=1s,故波速v=$\frac{λ}{T}$=2m/s
O點的振動傳到N點時間即為N質點第一次通過平衡位置向y軸正向運動需要的時間,為 $t=\frac{x}{v}=\frac{4.5}{2}s=2.25$s
②依題意可知振幅A=8cm,O點通過路程為s1=56cm=7A時,需要用時${t}_{1}=\frac{7}{4}T$,且O點恰好運動到正的最大位移處,此時M點運動時間${t}_{2}=\frac{5}{4}T$,
M點振動總路程為s2=5A=40cm.
答:①經過的時間2.25s時,平衡位置在x=4.5m處的N質點恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置; ②M質點振動通過的總路程40cm.

點評 本題也可研究N點恰好第一次沿y軸正方向通過平衡位置的形成過程:振動從M點傳到N點,然后N點向下振動到波谷,再由波谷向上運動到平衡位置,求出這兩過程的總時間即為所求.

練習冊系列答案
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8.如圖所示,水平面上質量為m=1kg的物體受到水平向左恒力F=5N作用,以初速度v0=22m/s水平向右運動.該滑塊與平面間的動摩擦因數為μ=0.6(設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力),則下列關于該滑塊所受摩擦力f隨時間變化的圖象正確的是(取初速度方向為正方向,g=10m/s2)( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.某同學為了研究一個小燈泡的燈絲電阻隨溫度的升高而變化的規(guī)律,用實驗得到了如表所示的數據(I和U分別表示小燈泡的電流和電壓),則:
U/V00.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00
I/A00.120.210.290.340.380.450.470.490.50

(1)當U=1.20V時對應的電流表如圖甲所示,其讀數為0.42A
(2)實驗中所用的器材有:
電壓表(量程3V,內阻約為2kΩ)
電流表量程(0.6A,內阻約為0.2Ω)
滑動變阻器(0~5Ω,1A)
電源、待測小燈泡、電鍵、導線若干.
請在圖乙方框中畫出該實驗的電路圖
(3)根據實驗數據,在圖丙中畫出小燈泡的U-I曲線(注意:橫坐標每兩格表示0.10A,縱坐標每兩格表示0.40V)
(4)如果把這個小燈泡接接在一個電動勢為1.5V、內阻為2.0Ω的電池兩端,則小燈泡的實際功率是0.28W(結果保留2位有效數字)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.下列說法中正確的是( 。
A.布朗運動反映了懸浮小顆粒內部分子在永不停息地做無規(guī)則熱運動
B.分子勢能一定隨分子間距離的增大而增大
C.當氣體膨脹時,氣體分子的勢能減小,因而氣體的內能一定減少
D.氣體對容器的壓強是由大量氣體分子對容器不斷碰撞而產生的

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13.如圖所示,一對平行金屬板豎直固定在置于光滑水平面上的光滑絕緣板上,它們的總質量為M=3.0kg,金屬板間距離為d=0.04m,金屬板間加一電壓為U=1.5×106V的電源,一個質量為m=0.1kg、帶電量為q=-2.5×10-6C的小球,以一定的初速度從右板底部小孔沿絕緣板射入兩金屬板之間,小球恰好不與左端金屬板相碰.假設小球帶電量始終保持不變.求:
(1)小球射入的初速度v0的大;
(2)從小球進入板間至小球剛要到達左側金屬板時,絕緣板向左滑行的距離s
(3)小球從右側小孔飛出時小球的速度大小.

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3.在研究彈簧的形變量與外力關系的實驗中,將彈簧水平放置測出其自然長度,然后豎直懸掛讓其自然下垂,在其下端豎直向下施加外力F,實驗過程是在彈簧的彈性限度內進行的.用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出的F-x圖象如圖所示,由圖可知彈簧的勁度系數為200N/m.

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7.下列說法中正確的是(  )
A.若不計摩擦、漏氣等能量損失,就能使熱機效率達到100%
B.熱量不能從低溫物體傳到高溫物體
C.一切物理過程都具有方向性
D.氣體的壓強是大量氣體分子頻繁地碰撞器壁而產生的

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