高中物理专题阶梯训练 - 机械振动机械波(含答案)

谷,两列波的振幅都为10cm,波速和波长分别为1m/s和0.2m,C点为AB连线的中点,则图示时刻A、B两点的竖直高度差为______cm,图所示五点中振动加强的点是_____,振动减弱的点是_____,c点此时的振动方向_____(选填”向上”或”向下),从图示时刻再经过0.65s时,C点的位移为_____cm,O点经过的路程_____cm.

答案:40,A、B、C,D、E,向下,-20,260(提示:利用叠加原理画出各质点从图示时刻开始的振动图像)

★★★7.现提供秒表、较长的细线、小铁球等器材,请你没计一个能实际操作的实验,测出一棵大树树干的直径d,简要写出方案,测得直径的表达式,并注明你所用的符号的含义.

答案:7.取细线长度等于树干周长制作一个单摆,用秒表测出摆振动n次的时间t,则利用单摆gt2

周期公式可得树干直径d 4n2 2

横向型

★★★★8.一列横波在x轴上传播着,在t1=0和

t2=0.005s时的波形曲线如图所示.(1)由图中读出波的

振幅和波长.(2)设周期大于(t2-t1),如果波向右传,波速

多大?如果波向左传,波速又多大?(3)设周期小于(t2-t1].

并且波速为6000m/s,求波的传播方向.

答案:(1)0.2m,8m(2)右传:在Δt时间内波传播距离2m,波速为400m/s;左传:在Δt时间内波传播距离6m,波速为1200m/s(3)由于Δt＞T,故若左传,则 t (n 31)T;若右传,则 t (n )T,44且n＞1,由v=λ/T可得n值,计算结果右传时n为非整数,左传时n为整数,故该情况为左传. ★★★★9.在核物理中,研究核子与核子关联的最有效途

径是”双电荷交换反应”,这类反应的前半部分过程和下述

力学模型类似,两个小球A和B用轻质弹簧相连,在光滑的

水平直轨道上处于静止状态,在它们左边有一垂直于轨道

的固定挡板P,右边有一小球C沿轨道以速度v0向B球运动,如图所示.C与B发生碰撞并立即结成一个整体D,在它们继续向左运动的过程中,当弹簧长度变到最短时,长度突然被锁定,不再改变,然后A球与挡板P发生碰撞,碰撞后A、B都静止不动,A与P接触而不粘连,过一段时间,弹簧突然解除锁定(锁定及解除锁定均无机械能损失),已知A、B、C三球的质量均为m.试求:(1)弹簧长度刚被锁定后A球的速度.(2)在A球离开挡板P之后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能.(2000年全国高考试题)

答案:(1)设B、C碰撞形成D时速度为v1,锁定时速度为v2,P处解除锁定并恢复原长时D的速度为v2,之后当弹簧为最大长度时又一次同速,此速度为v4,首次锁定时弹簧最大弹性势能为Ep1,A离开挡板后弹簧最大弹性势能为Ep2,则有针对不同过方程:mv0=2mv1,①2mv1=3mv2,②Ep1 11122 2mv1 3mv2 2mv3,④2mv3=3mv4,⑤可得v2=v0/3,2;③Ep1 222

Ep122mv0mv012 ,v4 v0v0,Ep2 Ep1 3mv4 236129

★★★★★10.在水平光滑的细直角槽中嵌入两个质量相等的小

物体A和B,如图所示,它们之间用一长为L、质量可以忽略的刚

性细杆铰接,铰接处在A、B滑动时可自由转动.已知当细杆与x

轴的央角为α0时,A有一个沿x轴负方向的速度vAO,试证明

:(1)