1、计算题专练(5)1.如图所示,实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图,虚线是这列简谐横波在t2=t1+0.2 s时刻的波形图。(1)若波速为35 m/s,请你判断质点M在t1时刻的振动方向;(2)在t1t2这段时间内,如果M通过的路程为1 m,请你判断波的传播方向,并计算波速。答案(1)y轴负方向(2)x轴正方向25 m/s解析(1)0.2 s内,波传播的距离x=vt=7 m=+34t=T+34T可知t1时刻质点M向y轴负方向振动(2)因为x=1 m=5A所以t=114Tt1时刻质点M向y轴正方向振动,简谐横波向+x方向传播。v=T=54t=25 m/s。2.如图所示是生活上常用喷雾器的简化图。
2、已知贮液瓶容积为3 L(不计贮液瓶中打气筒和细管的体积),喷液前,瓶内气体压强需达到2.5 atm,方可将液体变成雾状喷出,打气筒每次能向贮液瓶内打入p0=1.0 atm、体积V=50 mL 的空气。现打开进水阀门A和喷雾头阀门B,装入2 L的清水后,关闭阀门A和B。设周围大气压恒为p0,打气过程中贮液瓶内气体温度与外界温度相同且保持不变,不计细管中水产生的压强,求:(1)为确保喷雾器的正常使用,打气筒至少应打气次数n;(2)当瓶内气压达到2.5 atm时停止打气,然后打开阀门B,喷雾器能喷出的水的体积的最大值。答案(1)30次(2)1.5 L解析(1)贮液瓶装水后,瓶内封闭气体的体积V1=V总-V液=1 L打气过程瓶内气体做等温变化,有p0(V1+V外)=p2V1V外=nV将p0=1.0 atm、p2=2.5 atm代入上式,解得打气的次数至少为n=30次(2)阀门打开喷水过程,瓶内封闭气体做等温变化,有p2V1=p3V3最后瓶内气体的压强p3=p0代入数据解得最后瓶内气体的体积V3=2.5 L因此喷雾器能喷出的水的体积的最大值V水=V3-V1=1.5 L
