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例1 如圖5-1.在質(zhì)量為M的無(wú)底的木箱頂部用一輕彈簧懸掛質(zhì)量均為的A.B兩物體.箱子放在水平面上.平衡后剪斷A.B間細(xì)線.此后A將做簡(jiǎn)諧振動(dòng).當(dāng)A運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí).木箱對(duì)地面的壓力為:( ) A. B. C. D. 解 剪斷A.B間細(xì)繩后.A與彈簧可看成一個(gè)豎直方向的彈簧振子模型.因此.在剪斷瞬間A具有向上的大小為的加速度.當(dāng)A運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)具有向下的大小為的加速度.此時(shí)對(duì)A來(lái)說(shuō)完全失重.從整體法考慮.箱對(duì)地面的作用力為.選A. 評(píng)析 注意應(yīng)用彈簧振子模型中運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性.及超重.失重知識(shí).注重物理過(guò)程的分析.利用理想化模型使復(fù)雜的物理過(guò)程更加簡(jiǎn)單. 例2 如圖5-2.有一水平軌道AB.在B點(diǎn)處與半徑R=160m的光滑弧形軌道BC相切.一質(zhì)量為M=0.99kg的木塊靜止于B處.現(xiàn)有一顆質(zhì)量為的子彈以的水平速度從左邊射入木塊且未穿出.如圖所示.已知木塊與該水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)..試求子彈射入木塊后.木塊需經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間停止? 解 子彈射入木塊由動(dòng)量守恒定律得子彈和木塊的共同速度為 子彈和木塊在光滑弧形軌道BC上的運(yùn)動(dòng)可看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)...子彈在水平軌道上作勻減速運(yùn)動(dòng)加速度.. 評(píng)析 注意子彈擊中木塊過(guò)程中有機(jī)械能損失.子彈沖上圓弧及返回過(guò)程中.為一變速圓周運(yùn)動(dòng).運(yùn)動(dòng)時(shí)間無(wú)其它辦法求解.只能利用簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中的單擺模型,所以建立和應(yīng)用物理模型在物理學(xué)習(xí)中是至關(guān)重要的. 例3 如圖5-3.一列橫波沿軸傳播.波速.當(dāng)位于處的A質(zhì)點(diǎn)在軸上方的最大位移處時(shí).位于處的質(zhì)點(diǎn)恰好在平衡位置.且振動(dòng)方向沿軸負(fù)方向.求這列波的頻率. 解 設(shè)波沿軸正方向傳播.當(dāng)波長(zhǎng)最長(zhǎng)時(shí).A.B之間的波形如圖5-3a示.由波的周期性.有.由得.,同理波沿軸負(fù)方向傳播.當(dāng)波長(zhǎng)最長(zhǎng)時(shí).A.B之間的波形如圖5-3b示.有. 評(píng)析 應(yīng)注意A.B兩點(diǎn)間水平距離與波長(zhǎng)的關(guān)系考慮波長(zhǎng)的空間周期性及波傳播方向的雙向性. 例4 某質(zhì)點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)O處做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).其振幅是0.05m.振動(dòng)周期為0.4s.振動(dòng)在介質(zhì)中沿軸正方向直線傳播.傳播速度為1m/s.已知它在平衡位置O向上開(kāi)始振動(dòng).振動(dòng)0.2s后立即停止振動(dòng).則停止振動(dòng)后經(jīng)過(guò)0.2s時(shí)間的波是圖5-4中的( ) 解 由題意得.振動(dòng)在介質(zhì)中沿軸正向直線傳播.且開(kāi)始振動(dòng)時(shí)方向向上.由此可知介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的起振方向均向上.由于振動(dòng)周期為0.4S.而振源振動(dòng)0.2S后立即停止振動(dòng).所以形成的是半個(gè)波長(zhǎng)的脈沖.波形一定在軸上方.振源停止振動(dòng)后經(jīng)過(guò)0.2S.波形沿軸正方向平移半個(gè)波長(zhǎng)即0.2m.波形不變.故選B. 評(píng)析 此題應(yīng)注意的是O點(diǎn)起振時(shí)方向是向上的.振動(dòng)傳播至任何一點(diǎn)該點(diǎn)的起振方向均應(yīng)向上.0.4S振動(dòng)向外傳播一個(gè)波長(zhǎng).應(yīng)用簡(jiǎn)諧橫波中介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與傳播方向的關(guān)系.是解此類題的關(guān)鍵. 例5 振幅是2cm的一列簡(jiǎn)諧波.以12m/s的速度沿軸正方向傳播.在傳播方向上有A.B兩質(zhì)點(diǎn).A的平衡位置.B的平衡位置.已知A在最大位移處時(shí).B正在平衡位置處向方向運(yùn)動(dòng).試求這列波的頻率的值. 解 當(dāng)A在正向最大位移處時(shí).AB間距離最少為.考慮波動(dòng)空間的周期性.應(yīng)有AB=.即有=6.根據(jù)知:,同理.當(dāng)A在正向最大位移處時(shí).AB間距離最少為.考慮波動(dòng)空間的周期性.應(yīng)有AB=.即有=6.根據(jù)知:,因此這列波的頻率值為或 評(píng)析 應(yīng)注意A.B兩點(diǎn)水平距離與波長(zhǎng)的關(guān)系考慮波長(zhǎng)的空間周期性.另應(yīng)注意A點(diǎn)是在正向還是在負(fù)向最大位移處. 例6 如圖5-5.表示兩列同頻率相干水波在t=0時(shí)刻的疊加情況.圖中實(shí)線表示波谷.已知兩列波的振幅均為2cm(且在圖示范圍內(nèi)振幅不變).波速為2m/s.波長(zhǎng)為0.4m.E點(diǎn)是BD連線和AC連線的交點(diǎn).下列說(shuō)法正確的是( ) A.A.C兩點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn) B.E點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn) C.B.D兩點(diǎn)在該時(shí)刻的豎直高度差4cm D.t=0.05s時(shí).E點(diǎn)離平衡位置的位移大小2cm 解 A.C兩點(diǎn)均波峰與波谷疊加.使振動(dòng)減弱.故A正確.E點(diǎn)為AC與BD連線的交點(diǎn).它到波峰CD及波谷BC距離相等.因兩列波傳播速率相等.故將同一時(shí)刻在E點(diǎn)疊加.故E點(diǎn)振動(dòng)減弱.B錯(cuò),B.D兩點(diǎn)均為加強(qiáng)點(diǎn)其振幅均為4cm.故此時(shí)兩點(diǎn)的高度差8cm.C錯(cuò).波的周期T=0.2s.t=0.05s=T/4.t=0時(shí).E點(diǎn)處于平衡位置.經(jīng)T/4周期.其位移大小為4cm.故D錯(cuò).應(yīng)選A. 評(píng)析 此題重點(diǎn)考查波的干涉中加強(qiáng)與減弱的條件.即波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇是加強(qiáng).波峰與波谷相遇是減弱.應(yīng)切實(shí)抓住這一點(diǎn). 第八講 作圖 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖5-1，在質(zhì)量為M的無(wú)底的木箱頂部用一輕彈簧懸掛質(zhì)量均為的A、B兩物體，箱子放在水平面上，平衡后剪斷A、B間細(xì)線，此后A將做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，當(dāng)A運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，木箱對(duì)地面的壓力為：（    ）

A、           B、

C、      D、

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如圖5-1，在質(zhì)量為M的無(wú)底的木箱頂部用一輕彈簧懸掛質(zhì)量均為的A、B兩物體，箱子放在水平面上，平衡后剪斷A、B間細(xì)線，此后A將做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，當(dāng)A運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，木箱對(duì)地面的壓力為：（   ）

A、           B、
C、      D、

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