例5 一个做简谐运动的弹簧振子,周期为T,振幅为A,设振子
A.t1=t2 B.t1 C.t1>t2 D.无法判断
度也大,因而时间短,所以t1>t2,应选C。 错解三:因为这是一个变加速运动问题,不能用匀速运动或匀变速运动规律求解,因而无法判断t1和t2的大小关系,所以选D。 【错解原因】 主要是对简谐运动的特殊运动规律不清楚,只记住了周期公式,没注意分析简谐运动的全过程,没能深入地理解和掌握这种运动形式的特点。因而解题时错误地沿用了匀速或匀变速运动的规律,选择A的同学就是用匀速运动规律去解,而选择C的同学用了匀变速运动规律去解,因而错了。事实上,简谐运动的过程有其自身的许多规律,我们应该用它的特殊规律去求解问题,而不能用匀速或匀变速运动规律去求解。 【分析解答】 方法一:用图象法,画出x-t图象,从图象上,我们可以很直观地看出:t1
方法二:从图象为正弦曲线和数学知识可写出位移随时间的函数关系式,物理学上称为振动方程,从平衡位置开始,振子的振动方程为:
【评析】 以上两种方法,第一种方法是定性分析,在选择题练习时,是要重点掌握的。第二种方法可以进行定量计算,但由于要涉及振动方程,所以不做统一要求。
t'=nT+t2。此处,为了题目简明起见,题文中用了“第一次”和“最短时间”等字样。否则就无法比较两个过程所用时间的长短。 例6 图6-6中实线是一列简谐波在某一时刻的波形图线,虚线是0.2s后它的波形图线。这列波可能的传播速度是_______。 【错解】 从图上可以看出波长λ=4m,而从两次的波形图可知:
v=5m/s.
【错解原因】
面的。实际上,只有当波向右(沿x正方向)传播时,上述关系才成立。
【分析解答】 从图上可以看出λ=4m。 当波沿x正方向传播时,两次波形之间间隔的时间为:
此题的答案为:(20n+5)m/s和(20m+15)m/s,(n=0,1,2,…) 【评析】 对于这种已知条件较为含糊的波的问题,要从波的传播方向、时间和空间的周期性等方面进行全面周到的分析,这也是解决机械波问题时,初学者经常忽略的问题。 编辑推荐:
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