Question

【題目】一彈簧豎直懸掛一個質量為m的木塊，當木塊處于平衡狀態時，用力F緩慢向下拉木塊使之向下移動距離d，然后松開手，木塊做簡諧運動．

①當木塊正好經過平衡位置向下運動時，某同學開始觀察木塊的振動過程，該同學發現經過1 s后木塊第一次回到平衡位置．已知d＝4 cm，取豎直向上為正方向，請在圖甲中將該同學觀察到的木塊的振動過程用振動圖象描述出來．另一位同學在該同學觀察7 s后開始計時，請在圖乙中畫出后一位同學觀察的振動圖象．(請至少畫出一個周期)

②如果由于該木塊的振動，在水面形成機械波，7 s內傳播了7 m，則該波的波長是多少？

Answer 1

【答案】① ② λ＝2 m

【解析】試題分析：先判斷出振子振動的周期，然后根據某時刻的振動方向即可畫出振動圖象；運用波速、波長與周期的關系式，即可求解。

(1) 該同學發現經過1s后木塊第一次回到平衡位置，由題意知振子的振動周期為2s，

又t=0時振子正好經過平衡位置向下運動，則畫出的甲觀察到的振子振動圖象如圖下面圖所示

7s時振子的位置應該和1s時的位置相同，處于波峰位置，從而畫出的乙觀察到的振子的振動圖象如圖所示

(2) 因為水波在7 s內傳播了7 m，

所以波速為

又由圖象得T＝2 s，

根據

所以λ＝2 m。