题目
(10分)如图甲所示为一列简谐横波某一时刻的波形图,已知该波沿+x方向连续传播,传播速度为2m/s。求 (1)波形图上x=2m处的质点P的振动周期,并在图乙给出的坐标轴上画出从该时刻计时的振动图象(画出一个周期的图象,在坐标轴上须标明标度) (2)如图丙所示的装置中,在探究共振现象的实验中发现;当作用在装置上MN间驱动力的频率与上述横波的频率相同时,MN间五个单摆中的D摆恰好发生共振。现测得D摆摆线长L0=99.6cm。摆球的直径d=0.8cm,则当地重力加速度g为多少大?(结果取3位有效数字)
答案:(10分)解:(1)由图乙得小滑块在点A、A′之间做简谐运动的周期为 (2分) 由单摆振动周期公式,得半球形容器半径为(2分) (2)在最高点A,速度为零,则有 (1分) 在最低点B,速度最大,则有 (1分) 从点A到点B过程中,滑块机械能守恒, 则 (1分) 联立解得 (1分) 运动过程中滑块的最大动能为 (2分)