题文
北京时间2011年3月11日,日本本州岛附近海域发生里氏9.0级地震,研究波动对预报地震有重要作用。图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图,P是平衡位置为x="1" m处的质点,Q是平衡位置为x="4" m处的质点,图乙为质点Q的振动图象,则
A.t=0.05s时,质点Q的加速度达到正向最大B.t=0.15s时,质点P的运动方向沿y轴负方向C.从t=0.10s到t=0.25s,该波沿x轴正方向传播了6 mD.从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程为30cm
题型:未知 难度:其他题型
答案
B
解析
由图乙y-t图像知,周期T=0.20s,且在t=0.10s时Q点在平衡位置沿y负方向运动,可以推断波没x负方向传播,所以C错;
t=0.05s时,质点Q图甲所示正的最大位移处,又因加速度方向与位移方向相反,大小与位移的大小成正比,所以此时Q的加速度达到负向最大,所以A错(也可直接从图乙y-t图像分析得出);t=0.10s到t=0.15时间内,Δt=0.05s=T/4,P点从图甲所示位置运动T/4时正在由正最大位移处向平衡位置运动的途中,速度沿y轴负方向,所以B对。振动的质点在t=1T内,质点运动的路程为4A;t=T/2,质点运动的路程为2A;但t=T/4,质点运动的路程不一定是1A;t=3T/4,质点运动的路程也不一定是3A。本题中从t=0.10s到t=0.25s内,Δt=0.15s=3T/4,P点的起始位置既不是平衡位置,又不是最大位移处,所以在3T/4时间内的路程不是30cm,D错。
考点
据考高分专家说,试题“北京时间2011年3月11日,日本本州岛.....”主要考查你对 [简谐运动的图像 ]考点的理解。
简谐运动的图像
简谐运动的图像:
1、意义:表示振动物体位移随时间变化的规律,注意振动图像不是质点的运动轨迹。
2、特点:简谐运动的图像是正弦(或余弦)曲线。
3、应用:可直观地读取振幅A、周期T以及各时刻的位移x,判定回复力、加速度方向,判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况。
简谐运动图像问题的解法:
简谐运动图像能够反映简谐运动的运动规律,因此将简谐运动图像跟具体的运动过程联系起来是讨论简谐运动的一种好方法。
①从简谐运动图像可以直接读出不同时刻t的位移值,从而知道位移x随时间£的变化情况。
②在简谐运动图像中,用作曲线上某点切线的办法可确定各时刻质点的速度大小和方向。当切线与x 轴正方向的夹角小于90。时,速度方向与选定的正方向相同,且夹角越大表明此时速度越大;当切线与x轴正方向的夹角大于90。时,速度方向与选定的正方向相反,且夹角越大表明此时速度越小。也可以根据位移情况来判断速度的大小。因为质点离平衡位置越近,质点速度越大,而最大位移处,质点速度为零。根据位移变化趋势判定速度方向,若正位移增大,速度为正方向,若正位移减小,速度为负方向;反之,若负位移增大,速度为负方向,若负位移减小,速度为正方向。
③由于,故可以根据图像上各个时刻的 位移变化情况确定质点加速度的变化情况。同样,只要知道了位移和速度的变化情况,也就不难判断出质点在不同时刻的动能和势能的变化情况。


