Question

【题目】一弹簧竖直悬挂一个质量为m的木块，当木块处于平衡状态时，用力F缓慢向下拉木块使之向下移动距离d，然后松开手，木块做简谐运动．

①当木块正好经过平衡位置向下运动时，某同学开始观察木块的振动过程，该同学发现经过1 s后木块第一次回到平衡位置．已知d＝4 cm，取竖直向上为正方向，请在图甲中将该同学观察到的木块的振动过程用振动图象描述出来．另一位同学在该同学观察7 s后开始计时，请在图乙中画出后一位同学观察的振动图象．(请至少画出一个周期)

②如果由于该木块的振动，在水面形成机械波，7 s内传播了7 m，则该波的波长是多少？

Answer 1

【答案】① ② λ＝2 m

【解析】试题分析：先判断出振子振动的周期，然后根据某时刻的振动方向即可画出振动图象；运用波速、波长与周期的关系式，即可求解。

(1) 该同学发现经过1s后木块第一次回到平衡位置，由题意知振子的振动周期为2s，

又t=0时振子正好经过平衡位置向下运动，则画出的甲观察到的振子振动图象如图下面图所示

7s时振子的位置应该和1s时的位置相同，处于波峰位置，从而画出的乙观察到的振子的振动图象如图所示

(2) 因为水波在7 s内传播了7 m，

所以波速为

又由图象得T＝2 s，

根据

所以λ＝2 m。