如图所示,劲度系数为k=200N/m的轻弹簧一端固定在墙上,另一端连一质量为M=8kg的小车a,开始时小车静止,其左端位于O点,弹簧没有发生形变,质量为m=1kg的小物块b静止于小车的左侧,距O点s=3m,小车与水平面间的摩擦不计,小物块与水平面间的动摩擦系数为μ=0.2,取g=10m/s2.今对小物块施加大小为F=8N的水平恒力使之向右运动,并在与小车碰撞前的瞬间撤去该力,碰撞后小车做振幅为A=0.2m的简谐运动,已知小车做简谐运动周期公式为T=2,弹簧的弹性势能公式为Ep=
(x为弹簧的形变量),求:
(1)小物块与小车磁撞前瞬间的速度是多大?
(2)小车做简谐运动过程中弹簧最大弹性势能是多少?小车的最大速度为多大?
(3)小物块最终停在距O点多远处?当小物块刚停下时小车左端运动到O点的哪一侧?
在做水波通过小孔衍射的演示实验时,激发水波的振子振动频率为5 Hz,水波在水槽中的传播速度为0.05 m/s,为使实验效果更明显,使用小孔直径d应为多少米?
如图12-6-12所示,A处放一频率为400 Hz的音叉,经过橡皮管ACB和ADB连通到B处,在B处完全听不到音叉振动的声音.已知管ACB的长度为0.4 m,声音在空气中传播速度为320 m/s,那么管ADB的长度至少为多少?
图12-6-12
如图12-6-11所示,在直线PQ的垂线OM上有A、B两个声源,A、B分别距O点6 m和1 m,两个声源同时不断向外发出波长都为2 m的完全相同的声波,在直线PQ上从-∞到+∞的范围内听不到声音的小区域共有多少个?
图12-6-11
如图12-6-10所示,S是水面波的波源,xy是挡板,S1、S2是两个狭缝(SS1=SS2,狭缝的尺寸比波长小得多),试回答以下问题:
图12-6-10
(1)若闭上S1,只打开S2,会发生什么现象?
(2)若S1、S2都打开,会发生什么现象?
(3)若实线和虚线分别表示波峰和波谷,那么在A、B、C、D各点中,此时刻哪些点向上振动最强,哪些点向下振动最强,哪些点振动最弱?
甲、乙二人分乘两只船在湖中钓鱼,两船相距24 m,有一列水波在湖面上传播,使每只船每分钟上下浮动10次。当甲船位于波峰时,乙船位于波谷,这时两船之间还有一个波峰,则此水波的波长为多少?波速为多少?若此波在传播过程中遇到一根竖立的电线杆,是否会发生明显的衍射现象?