湖南省衡阳市衡阳四中2017-2018学年高三上学期月考物理试卷(9月份) Word版含解析
发布时间:2018-06-29 01:59:05
发布时间:2018-06-29 01:59:05
www.ks5u.com
2017-2018学年湖南省衡阳市衡阳四中高三(上)月考物理试卷(9月份)
一、选择题(共12小题,每小题4分,满分48分)
1.在下列四种情况下,物体受力平衡的是( )
A.水平弹簧振子通过平衡位置时
B.竖直上抛的物体在上抛到最高点时
C.单摆的摆球在摆动中到达最高点时
D.物体做匀速圆周运动时
2.在飞机的发展史中有一个阶段,飞机上天后不久,飞机的机翼(翅膀)很快就抖动起来,而且越抖越厉害.后来经过人们的探索,利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法,解决了这一问题.在飞机机翼前装置配重杆的目的主要是( )
A.加大飞机的惯性 B.使机体更加平衡
C.使机翼更加牢固 D.改变机翼的固有频率
3.如图所示是一做简谐运动物体的振动图象,由图象可知物体速度最大的时刻是( )
A.t1 B.t2 C.t3 D.t4
4.细长轻绳下端栓一小球构成单摆,在悬挂点正下方摆长处有一个能挡住摆线的钉子A,如图所示,现将单摆向左方拉开一个小角度,然后无初速度地释放,对于以后的运动,下列说法正确的是( )
A.摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小
B.摆球在左、右两侧上升的最大高度一样
C.摆球在平衡位置左右两侧走过的最大弧长相等
D.摆球在平衡位置右侧的最大摆角是左侧的两倍
5.如图所示,光滑槽半径远大于小球运动的弧长,今有两个小球同时由图示位置从静止释放,则它们第一次相遇的地点是( )
A.O点 B.O点左侧 C.O点右侧 D.无法确定
6.关于机械波的下列说法正确的是( )
A.干涉是波所特有的性质,因此任意两列机械波叠加都能发生稳定的干涉
B.同一列机械波在不同介质中传播速度不同
C.在间谐波中,质点的振动速度等于波的传播速度
D.只有机械波才能发生多普勒效应
7.分析下列物理现象:
(1)夏天里在一次闪电过后,有时雷声轰鸣不绝;
(2)“闻其声而不见其人”;
(3)围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音;
(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高.
这些物理现象分别属于波的( )
A.反射、衍射、干涉、多普勒效应
B.折射、衍射、多普勒效应、干涉
C.反射、折射、干涉、多普勒效应
D.衍射、折射、干涉、多普勒效应
8.一列简谐横波正沿着x轴正方向传播,波在某一时刻的波形如图所示,则此时刻( )
A.x=3m处质点正沿y轴正方向运动
B.x=6m处质点的速度为零
C.x=7m处质点的加速度方向沿y轴负方向
D.x=8m处质点的合外力为零
9.如图,一列简谐横波沿x轴正方向传播,实线和虚线分别表示t1=0和t2=0.5s(T>0.5s)时的波形,能正确反映t3=7.5s时波形的是图( )
A. B. C. D.
10.一列简谐横波以10m/s的速度沿x轴正方向传播,t=0时刻这列波的波形如图所示.则a质点的振动图象为( )
A. B. C. D.
11.一列简谐横波沿x轴正向传播,传到M点时波形如图所示,再经0.6s,N点开始振动,则该波的振幅A和频率f为( )
A.A=1m,f=5Hz B.A=0.5m,f=5Hz
C.A=1m,f=2.5Hz D.A=0.5m,f=2.5Hz
12.一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示.介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin(5πt)cm.关于这列简谐波,下列说法正确的是( )
A.周期为4.0s B.振幅为20cm
C.传播方向沿x轴正向 D.传播速度为10m/s
二、解答题(共4小题,满分40分)
13.某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中,先测得摆线长为97.50cm,摆球直径为2.00cm,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间,如图1所示,则:
(1)该摆摆长为______cm,秒表所示读数为______s.
(2)如果测得的g值偏小,可能的原因是______
A.测摆线长时摆线拉得过紧
B.摆线上端悬点未固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了
C.开始计时时,秒表过迟按下
D.实验中误将49次全振动记为50次
(3)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T,从而得出一组对应的l与T的数据,再以l为横坐标,T2为纵坐标,将所得数据连成直线如图2所示,并求得该直线的斜率为k,则重力加速度g=______(用k表示).
14.一列简谐横波在t1=0时刻的波形图如图所示,已知该波沿x轴正方向传播,在t2=0.7s末时,质点P刚好出现第二次波峰,试求:
(1)波速υ.
(2)x坐标为6m的Q点第一次出现波谷的时刻t3=?
15.光滑水平面上的弹簧振子,质量为50g,若在弹簧振子被拉到最大位移处释放时开始计时,在t=0.2s时,振子第一次通过平衡位置,此时速度为4m/s.求:
(1)t=1.2s末,弹簧的弹性势能
(2)该弹簧振子做简谐运动时其动能的变化频率
(3)1min内,弹簧弹力对弹簧振子做正功的次数.
16.如图中实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形,虚线是这列波在t2=0.5s时刻的波形,这列波的周期T符合:3T<t2﹣t1<4T.问:
(1)若波速向右,波速多大?
(2)若波速向左,波速多大?
(3)若波速大小为74m/s,波速方向如何?
2016-2017学年湖南省衡阳市衡阳四中高三(上)月考物理试卷(9月份)
参考答案与试题解析
一、选择题(共12小题,每小题4分,满分48分)
1.在下列四种情况下,物体受力平衡的是( )
A.水平弹簧振子通过平衡位置时
B.竖直上抛的物体在上抛到最高点时
C.单摆的摆球在摆动中到达最高点时
D.物体做匀速圆周运动时
【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.
【分析】解答本题应掌握平衡状态的条件:动力学条件:合力为零;运动学条件:加速度为零,速度保持不变.通过分析物体的受力情况,确定其合力进行判断.
【解答】解:A、水平弹簧振子通过平衡位置时,回复力为零,此时物体受到的合力为零,故处于平衡状态,故A正确;
B、竖直上抛运动到最高点的物体受到重力作用,合力不为零,处于非平衡状态,故B错误;
C、单摆的摆球在摆动中到达最高点时受到重力和绳子的拉力作用,合力不为零,故不是平衡状态,故C错误;
D、做匀速圆周运动的物体合力不为零,提供向心力,处于非平衡状态.故D错误.
故选:A.
【点评】本题的解题关键是掌握平衡状态的条件,分析合力是否为零,即可判断物体是否处于平衡状态,特别注意竖直上抛的最高点,速度虽然为零,但此时合力不为零,加速度不为零,不是平衡状态;相反,弹簧振子的平衡位置处这一瞬间时,速度最大,但合力为零,故属于平衡状态.
2.在飞机的发展史中有一个阶段,飞机上天后不久,飞机的机翼(翅膀)很快就抖动起来,而且越抖越厉害.后来经过人们的探索,利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法,解决了这一问题.在飞机机翼前装置配重杆的目的主要是( )
A.加大飞机的惯性 B.使机体更加平衡
C.使机翼更加牢固 D.改变机翼的固有频率
【考点】产生共振的条件及其应用.
【分析】飞机上天后,飞机的机翼(翅膀)很快就抖动起来,而且越抖越厉害,是因为驱动力的频率接近机翼的固有频率发生共振,解决的方法就是使驱动力的频率远离飞机的固有频率.
【解答】解:飞机的机翼(翅膀)很快就抖动起来,是因为驱动力的频率接近机翼的固有频率发生共振,在飞机机翼前装置配重杆,是为了改变机翼的固有频率,使驱动力的频率远离固有频率.故A、B、C错误,D正确.
故选D.
【点评】解决本题的关键知道共振的条件;当驱动力的频率接物体的固有频率,会发生共振.以及解决共振的方法,使驱动力的频率远离固有频率.
3.如图所示是一做简谐运动物体的振动图象,由图象可知物体速度最大的时刻是( )
A.t1 B.t2 C.t3 D.t4
【考点】简谐运动的振动图象.
【分析】由位移图线读出物体的位置,物体在平衡位置时速度最大.
【解答】解:
A、D,t1时刻和t4时刻物体的位移为正向最大,物体的速度为零.故AD错误.
B、t2时刻物体的位移为零,表示物体经过平衡位置,速度最大.故B正确.
C、t3时刻物体的位移为负向最大,物体的速度为零.故C错误.
故选B
【点评】物体振动的位移表示物体离开平衡位置的位移,直接能读出物体的位置,分析出速度的大小.
4.细长轻绳下端栓一小球构成单摆,在悬挂点正下方摆长处有一个能挡住摆线的钉子A,如图所示,现将单摆向左方拉开一个小角度,然后无初速度地释放,对于以后的运动,下列说法正确的是( )
A.摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小
B.摆球在左、右两侧上升的最大高度一样
C.摆球在平衡位置左右两侧走过的最大弧长相等
D.摆球在平衡位置右侧的最大摆角是左侧的两倍
【考点】单摆周期公式;简谐运动的能量、阻尼运动.
【分析】摆线被钉子挡住后,绕A点做单摆运动,摆长发生变化,则周期也要发生变化,根据机械能守恒定律,可知上升的最大高度一样,根据几何知识,知道摆角,弧长的关系.
【解答】解:A、摆线被钉子挡住后,绕A点做单摆运动,摆长发生变化,则周期也要发生变化.以前往返一次的周期T=2.挡住后,往返一次的周期为π+.故A正确.
B、根据机械能守恒定律,摆球在左、右两侧上升的最大高度一样.故B正确.
C、由几何关系得,右边的弧长小于左边的弧长,故C错误.
D、由几何关系得,摆球在平衡位置右侧的最大摆角不是左侧的两倍.故D错误.
故选:AB.
【点评】解决本题的关键掌握单摆的周期公式T=2.
5.如图所示,光滑槽半径远大于小球运动的弧长,今有两个小球同时由图示位置从静止释放,则它们第一次相遇的地点是( )
A.O点 B.O点左侧 C.O点右侧 D.无法确定
【考点】简谐运动的振幅、周期和频率.
【分析】由题,光滑槽半径远大于小球运动的弧长,小球槽上由静止释放后做简谐运动,类似于单摆,确定半径等效为单摆的摆长,分析周期关系,再研究时间关系.
【解答】解:两个小球同时由图示位置从静止释放后,由于光滑槽半径远大于小球运动的弧长,它们都做简谐运动,等效摆长都是槽的半径R,则它们的周期相同,都为T=2,到达槽底部的时间都是t=,则两球在O点相遇.
故选A
【点评】本题等效单摆问题,俗称槽摆,其等效摆长等于槽的半径.但要注意前提条件:槽的圆心角不超过10°.
6.关于机械波的下列说法正确的是( )
A.干涉是波所特有的性质,因此任意两列机械波叠加都能发生稳定的干涉
B.同一列机械波在不同介质中传播速度不同
C.在间谐波中,质点的振动速度等于波的传播速度
D.只有机械波才能发生多普勒效应
【考点】多普勒效应;波的形成和传播.
【分析】干涉与衍射是波特有的现象;
机械波传播速度与介质有关;
干涉时,振动加强点是振动方向相同,并不是总处于波峰或波谷;
由多普勒效应:两者间距变化,则接收频率变化
【解答】解:A、任意的两列波相遇,不一定都能产生稳定的干涉现象,只有两列波频率完全相同,才会出现稳定的干涉现象.故A错误
B、机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定,同一列机械波在不同介质中传播速度不同,故B正确;
C、质点的振动速度与波的传播速度无关,故C错误;
D、根据多普勒效应,当两者间距减小时,接收频率变高,当两者间距增大时,接收频率变低,一切波都能发生多普勒效应,故D错误;
故选:B
【点评】考查机械波传播速度与介质的关系,掌握干涉与衍射是波特有的现象,理解多普勒效应现象,注意是两者间距变化,而不是只要运动
7.分析下列物理现象:
(1)夏天里在一次闪电过后,有时雷声轰鸣不绝;
(2)“闻其声而不见其人”;
(3)围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音;
(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高.
这些物理现象分别属于波的( )
A.反射、衍射、干涉、多普勒效应
B.折射、衍射、多普勒效应、干涉
C.反射、折射、干涉、多普勒效应
D.衍射、折射、干涉、多普勒效应
【考点】波的干涉和衍射现象;多普勒效应;光的反射定律.
【分析】衍射是绕过阻碍物继续传播,而干涉是两种频率相同的相互叠加出现明暗相间的现象,对于多普勒效应现象频率是在发生变化.
【解答】解:(1)夏天里在一次闪电过后,有时雷声轰鸣不绝,是由于声音在云层间来回传播,这是声音的反射;
(2)“闻其声而不见其人”,听到声音,却看不见人,这是声音的衍射;
(3)围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音,音叉发出两个频率相同的声波相互叠加,从而出现加强区与减弱区.这是声音的干涉;
(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高.音调变高就是频率变高,因此这是多普勒效应现象;
故选:A
【点评】无论反射、衍射还是干涉,其频率均不变,而多普勒效应频率即发生变化.
8.一列简谐横波正沿着x轴正方向传播,波在某一时刻的波形如图所示,则此时刻( )
A.x=3m处质点正沿y轴正方向运动
B.x=6m处质点的速度为零
C.x=7m处质点的加速度方向沿y轴负方向
D.x=8m处质点的合外力为零
【考点】波长、频率和波速的关系;横波的图象.
【分析】简谐横波沿着x轴正方向传播,根据波形的平移法判断x=3m处质点的运动方向.根据质点的位置,分析质点的速度,由a=﹣分析加速度,确定合外力.
【解答】解:A、简谐横波沿着x轴正方向传播,波形将向右平移,则此时刻x=3m处质点沿y轴正方向运动.故A正确.
B、x=6m处质点处于平衡位置,速度最大.故B错误.
C、x=7m处质点位移为正值,由a=﹣分析得知,加速度为负值,即沿y轴负方向.故C正确.
D、x=8m处质点位移最大,加速度最大,则合外力最大.故D错误.
故选AC
【点评】由波的传播方向判断质点的运动方向是基本功,要熟练掌握.对于简谐运动,要会根据a=﹣分析加速度的情况.
9.如图,一列简谐横波沿x轴正方向传播,实线和虚线分别表示t1=0和t2=0.5s(T>0.5s)时的波形,能正确反映t3=7.5s时波形的是图( )
A. B. C. D.
【考点】波长、频率和波速的关系;横波的图象.
【分析】根据两时刻的波形,结合条件T>0.5s,定出周期与时间的关系,求出周期.求出时间t3=7.5s与周期的倍数,根据波形的平移,确定t3=7.5s时波形图.
【解答】解:由题意,简谐横波沿x轴正方向传播,t1=0和t2=0.5s(T>0.5s)时的波形得到
实线波形到形成虚线波形波传播距离为,经过时间.
则有,T=4(t2﹣t1)=2s
,即t3=止
因为经过整数倍周期时间波形重复,故t3=时刻与时刻波形相同.则波向右传播的距离.
故选D
【点评】本题如没有T>0.5s条件限制,则周期、波传播的距离等是通项式.对于两个时刻的波形关系,常常用波形平移的方法研究.但要注意,波形平移,质点并没有迁移.
10.一列简谐横波以10m/s的速度沿x轴正方向传播,t=0时刻这列波的波形如图所示.则a质点的振动图象为( )
A. B. C. D.
【考点】波长、频率和波速的关系;简谐运动的振动图象;横波的图象.
【分析】根据t=0时刻这列波的波形图和该波向右传播可以判定a点向下振动,然后根据波速、波长、周期之间关系,求出周期即可.
【解答】解:由可得:,故AC错误;由波的传播方向和振动方向之间的关系可知此a点向下振动,故B错误,D正确.
故选D.
【点评】图象选择题可用排除法选择.如本题中,根据周期即可排除两个选项.波动方向和振动方向关系是一重点知识,要重点掌握.
11.一列简谐横波沿x轴正向传播,传到M点时波形如图所示,再经0.6s,N点开始振动,则该波的振幅A和频率f为( )
A.A=1m,f=5Hz B.A=0.5m,f=5Hz
C.A=1m,f=2.5Hz D.A=0.5m,f=2.5Hz
【考点】波长、频率和波速的关系.
【分析】由波动图象的最大值直接读出振幅.由波从M传到N的时间和距离求出波速.由波速公式求出频率.
【解答】解:由图,A=0.5m,λ=4m
经0.6s,N点开始振动得
波速,所以频率,故D正确.
故选D.
【点评】由波动图象可直接读出振幅、波长及各个质点的速度方向、加速度方向及速度和加速度大小变化情况.
12.一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示.介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin(5πt)cm.关于这列简谐波,下列说法正确的是( )
A.周期为4.0s B.振幅为20cm
C.传播方向沿x轴正向 D.传播速度为10m/s
【考点】波长、频率和波速的关系.
【分析】根据质点P的振动方程y=10sin(5πt)cm,读出ω,周期为T=;振幅等于y的最大值;根据振动图象t=0时刻P质点的速度方向,即可判断出波的传播方向.读出波长,求出波速.
【解答】解:A、质点P的振动方程y=10sin(5πt)cm,则ω=5πrad/s,周期为:T==0.4s;故A错误.
B、D由波的图象得:振幅A=10cm,波长λ=4m,故波速为v==10m/s.故B错误,D正确.
C、根据振动方程y=10sin(5πt)cm,t=0时刻位移为零,此后先变为正,说明t=0时刻P点在平衡位置且向+y方向运动;再结合波形微微平移方法得到波向正x方向传播.故C正确.
故选:CD.
【点评】本题关键要掌握振动的一般方程y=Asinωt,读出ω并判断P点的振动方向.
二、解答题(共4小题,满分40分)
13.某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中,先测得摆线长为97.50cm,摆球直径为2.00cm,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间,如图1所示,则:
(1)该摆摆长为 98.50 cm,秒表所示读数为 75.2 s.
(2)如果测得的g值偏小,可能的原因是 B
A.测摆线长时摆线拉得过紧
B.摆线上端悬点未固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了
C.开始计时时,秒表过迟按下
D.实验中误将49次全振动记为50次
(3)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T,从而得出一组对应的l与T的数据,再以l为横坐标,T2为纵坐标,将所得数据连成直线如图2所示,并求得该直线的斜率为k,则重力加速度g= (用k表示).
【考点】用单摆测定重力加速度.
【分析】(1)单摆的摆长等于摆线的长度和摆球的半径之和,秒表的读数等于小盘读数和大盘读数之和.
(2)根据单摆的周期公式得出重力加速度的表达式,结合摆长和周期的测量误差确定重力加速度的测量误差.
(3)根据单摆的周期公式得出T2﹣l的关系式,结合图线的斜率求出重力加速度.
【解答】解:(1)单摆的摆长l=L+=.
秒表的小盘读数为50s,大盘读数为15.2s,则秒表的读数为75.2s.
(2)根据T=得,g=,
A、测摆线长时摆线拉得过紧,则摆长的测量值偏大,导致重力加速度的测量值偏大,故A错误.
B、摆线上端悬点未固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了,知摆长的测量值偏小,导致重力加速度的测量值偏小,故B正确.
C、开始计时时,秒表过迟按下,则周期的测量值偏小,导致重力加速度的测量值偏大,故C错误.
D、实验中误将49次全振动记为50次,则周期的测量值偏小,导致重力加速度的测量值偏大,故D错误.
故选:B.
(3)根据T=得,,可知图线的斜率k=,则重力加速度g=.
故答案为:(1)98.50;75.2;(2)B;(3).
【点评】单摆的摆长等于悬点到球心的距离,不能漏算小球的半径.根据解析式研究图象的意义是惯用的思路.
14.一列简谐横波在t1=0时刻的波形图如图所示,已知该波沿x轴正方向传播,在t2=0.7s末时,质点P刚好出现第二次波峰,试求:
(1)波速υ.
(2)x坐标为6m的Q点第一次出现波谷的时刻t3=?
【考点】波长、频率和波速的关系;横波的图象.
【分析】(1)已知该波沿x轴正方向传播,判断出t=0时刻质点P的振动方向,在t1=0.7s时质点P出现第二次波峰,根据时间t2=0.7s与周期的关系,求得周期,读出波长,由v=即可求出波速.
(2)当t=0时刻的x=2m处的波谷传到Q点时,Q点第一次出现波峰,由t=求出时间.
【解答】解:(1)已知该波沿x轴正方向传播,波形向右平移,则知t=0时刻质点P的振动方向向下,经过1T第二次形成波峰,即有1T=0.7s,解得,T=0.4s
由图知,波长λ=2m,则波速为v==5m/s
(2)根据波形的平稳法可知,当t=0时刻的x=2m处的波谷传到Q点时,Q点第一次出现波峰,所以t3==s=0.8s.
答:(1)波速为5m/s.
(2)x坐标为6m的Q点第一次出现波谷的时刻t3=0.8s.
【点评】本题是波动图象问题,根据波的传播方向判断质点的振动方向,由波形的平移分析等等都是常用的方法.
15.光滑水平面上的弹簧振子,质量为50g,若在弹簧振子被拉到最大位移处释放时开始计时,在t=0.2s时,振子第一次通过平衡位置,此时速度为4m/s.求:
(1)t=1.2s末,弹簧的弹性势能
(2)该弹簧振子做简谐运动时其动能的变化频率
(3)1min内,弹簧弹力对弹簧振子做正功的次数.
【考点】简谐运动的振幅、周期和频率.
【分析】由弹簧振子做简谐运动的对称性,可求出振动周期,结合动能与弹性势能之和不变,即可求解在t=1.2s末,弹簧的弹性势能;
由简谐运动的频率,结合动能变化频率为运动的频率2倍,即可求解;
【解答】解:(1)在t=0.2s时振子第一次通过平衡位置,则振子振动周期为:T=0.2×4=0.8s,
由题意可知,弹簧振子做简谐运动,根据对称性,从最大位移处释放时开始计时,在t=0.2s时,振子第一次通过平衡位置,此时弹性势能为零,动能为:
EK=,
则振子的机械能为:E=EK+EP=0+0.4J=0.4J;
t=1.2s=1T,则在1.2s末弹簧的弹性势能为最大,动能为零,此时弹簧的弹性势能即为0.4J;
(2)弹簧振子做简谐运动时,一个振动周期内,其动能的变化两次,则动能的变化频率为振子振动频率的2倍,即为:f=2×.
(3)振子向平衡位置运动时,弹簧弹力对振子做正功
所以一个周期内,弹簧弹力对振子做正功次数为n0=2次
1min内弹力做正功的次数:n==×2=150次
答:(1)t=1.2s末,弹簧的弹性势能为0.4J;
(2)该弹簧振子做简谐运动时其动能的变化频率为2.5Hz
(3)1min内,弹簧弹力对弹簧振子做正功的次数为150次.
【点评】本题考查简谐运动的对称性与矢量性,理解振子的机械能守恒的条件,注意动能变化的频率与振子振动频率的关系,难度适中.
16.如图中实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形,虚线是这列波在t2=0.5s时刻的波形,这列波的周期T符合:3T<t2﹣t1<4T.问:
(1)若波速向右,波速多大?
(2)若波速向左,波速多大?
(3)若波速大小为74m/s,波速方向如何?
【考点】波长、频率和波速的关系;横波的图象.
【分析】(1)若波速向右,3T<t2﹣t1<4T,波向右传播的距离为S=(3λ+3)m,由公式v=求出波速.
(2)若波速向左,3T<t2﹣t1<4T,波向右传播的距离为S=(3λ+5)m,由公式v=求出波速.
(3)若波速大小为74m/s,由s=vt求出波传播的距离,分析与波长的关系,确定波传播的方向.
【解答】解析:由图象可知:λ=8 m
由3T<t2﹣t1<4T知波传播距离为3λ<△x<4λ,即n=3
(1)当波向右传播时,波传播距离为s=3λ+=(3×8+3)m=27m,
波速为:v== m/s=54 m/s.
(2)当波向左传播时,波传播距离为s=3λ+=(3×8+5)m=29 m,
波速为:v== m/s=58 m/s.
(3)若波速大小为74m/s,在t=t2﹣t1时间内波传播的距离为:
s=vt=74×0.5m=37 m.
因为s=37m=4λ+,所以波向左传播.
答:
(1)若波速向右,波速为54 m/s.
(2)若波速向左,波速为58 m/s.
(3)若波速大小为74m/s,波速方向向左.
【点评】本题是两个时刻的波形问题,由于有时间3T<t2﹣t1<4T限制,解得的是特殊值,也可以写出没有限制条件时波传播距离的通项,再求出特殊值.