Question

選修3-4
（1）慣性系S中有一邊長為l的正方形（如圖A所示），從相對S系沿x方向以接近光速勻速飛行的飛行器上測得該正方形的圖象是______．

（2）一列簡諧橫波，沿x軸正向傳播，位于原點的質點的振動圖象如圖1所示．
①該振動的振幅是______cm；②振動的周期是______s；③在t等于周期時，位于原點的質點離開平衡位置的位移是______cm．圖2為該波在某一時刻的波形圖，A點位于x=0.5m處．④該波的傳播速度是______m/s；⑤經過周期后，A點離開平衡位置的位移是______cm．

Answer 1

【答案】分析：（1）正方形從相對S系沿x方向以接近光速勻速飛行的飛行器上運動，根據相對論效應，沿速度方向正方形邊長縮短，而與速度垂直的方向邊長沒有變化．
（2）①振幅等于質點離開平衡位置的最大距離，等于振動位移的最大值．②相鄰兩個最大值之間的時間間隔等于周期．③分析在t等于周期時，位于原點的質點的位置，確定其位移．④由波動圖象讀出波長，由振動圖象讀出周期，求出波速．⑤經過周期后，A點到達波谷，可知其位移．
解答：解：（1）正方形從相對S系沿x方向以接近光速勻速飛行的飛行器上運動，根據相對論效應可知，沿x軸方向正方形邊長縮短，而沿y軸方向正方形邊長沒有改變，則其形狀變成長方形．故C正確．
故選C
（2）由圖可知（1）該振動的振幅是A=8cm；（2）振動的周期是T=0.2s；（3）在t等于周期時，位于原點的質點到達平衡位置，其位移為零．（4）由圖2讀出波長為λ=2m，則波速為v==10m/s；（5）經過周期后，A點到達波谷，其位移為-8cm．
故答案為：（1）C（2）①8  ②0.2  ③0  ④10  ⑤-8
點評：本題第1問運用相對論尺縮效應分析．第2問，由振動圖象讀出振幅、周期，由波動圖象讀出波長，求出波速，都是基本問題，要熟練掌握．