本试题 “(1)两列相干波在同一水平面上传播,某时刻它们的波峰、波谷位置如图所示.图6中M是波峰与波峰相遇点,是凸起最高的位置之一.回答下列问题:①由图6中时刻经...” 主要考查您对单摆的周期
波的叠加
等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
单摆问题中的等效处理方法:
单摆的周期公式是惠更斯从实验中总结出来的。单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向并且指向平衡位置的分力,偏角越大回复力越大,加速度 ()越大。由于摆球的轨迹是圆弧,所以除最高点外,摆球的回复力并不等于合外力。在有些振动系统中l不一定是绳长,g也不一定为9.8m/s2,因此出现了等效摆长和等效重力加速度的问题。
1.等效摆长
摆长是指摆动圆弧的圆心到撰球重心的距离,而不一定为摆绳的长。如图中,摆球可视为质点,各段绳长均为Z,甲、乙摆球做垂直纸面的小角度摆动,丙摆球在纸面内做小角度摆动,O'为垂直纸面的钉子,而且
甲:等效摆长
乙:等效摆长
丙:摆绳摆到竖直位置时,圆弧圆心就由O变为O',摆球振动时,半个周期摆长为l,另半个周期摆长为,则单摆丙的周期为
2.等效重力加速度不一定等于9.8
(1)g由单摆所在的空间位置决定。g随所在地球表面的位置和高度的变化而变化,纬度越低,高度越高,g的值就越小,另外,在不同星球上管也不同。
(2)g还由单摆系统的运动状态决定,如单摆处在向上加速的升降机中,设加速度为a,则摆球处于超重状态,沿圆弧的切向分力变大,则重力加速度的等效值若升降机加速下降,则单摆若在沿轨道运行的卫星内,摆球完全失重,回复力为零,等效值,摆球不摆动,周期无穷大。
(3)一般情况下,值等于摆球相对于加速系统静止在平衡位置时(平衡位置是指回复力为零的位置,而不是合力为零的位置,也可以说成是让摆球不摆时的位置)重力加速度的等效值,等于摆绳所受的张力与摆球质量的比值即
但需注意如果在不引起回复力变化的情况,上述方法并不适用,如摆球带电,再在悬点处固定一带电小球,两球之间的静电力不引起回复力的变化,单摆振动周期并不变。
两列波的原理:
1.独立传播原理:两列波相遇后,每列波仍像相遇前一样,保持各自原来的波形,继续向前传播
2.波的叠加原理:几列波相遇时能继续传播,在它们重叠的区域里,介质的质点同时参与这几列波引起的振动,质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和
(1)波的叠加区域内的质点同时参与各列波引起的振动,质点的所有运动学矢量(如速度、加速度)都等于各列波分别引起的矢量和。
(2)波的叠加原理是波具有独立传播性的必然结果,由于总位移是两个位移的矢量和,所以叠加区域的质点的位移可能增大,也可能减小
振动加强点和减弱点的判断方法:
(1)加强点和减弱点的理解:不能认为加强点的位移始终最大,减弱点的位移始终最小,而应该是振幅增大的点为加强点,其实这点也在振动,位移可为零,振幅减小的点为减弱点。
(2)条件判断法:对振动情况完全相同的两个波源,在同一介质中形成的两列波的重叠区内,某点的振动是加强还是减弱,取决于两个相干波源到该点的波程差△r:
①若,则该点振动加强;
②若则该点振二动减弱。
(3)现象判断法
若某点总是波峰与波峰(或波谷与波谷)相遇,该点为加强点,若总是波峰与波谷相遇,则为减弱点。
若某点在图示时刻不是波峰、波谷这些特殊状态 的相遇点时,可沿波传播方向下推时的状态进行判定。如图中的E点,再经过时,两列波的波峰都传播到E点,故E点是一加强点,而经时传播到F点的斗是一列波的波峰和另一列波的波谷,故F点是振动减弱点。
(4)间隔法
在波的干涉区域内,加强带与减弱带是相互间隔交替出现的。有时可利用此规律来判定加强点或减弱点的位置。
(5)速度合成法
在两列波相遇时,若两列波分别引起某质点的振动方向总是相同,该质点是振动加强点,否则为振动减弱点。
与“(1)两列相干波在同一水平面上传播,某时刻它们的波峰、波谷...”考查相似的试题有: