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机械振动与机械波

一、基础知识

1. 简谐运动

2π （ 1）位移表达式：

x=Asin( ωt+ φ)，x 表示距离平衡位置的距离，

A 表示振幅， ω表示角速度

ω= ，φ

T

表示起始位置的角度。

（ 2）特征： 回复力与相对平衡位置的位移成正比。

F=-kx 或 F=-

mg

l

x

（ 3）周期： 弹簧振子 T=2π

m

；单摆 T=2π

l k g

2. 机械波

（ 1）特点： 每个质点都以它的平衡位置为中心做简谐运动，后一质点的振动总是落后于前一质点的 振动。波的传播只是振动形式的传播，质点不随波移动。

（ 2）振动图像： 表示一个质点一段时间内的活动，记录各个时刻相对平衡位置的位移，随时间的推移，图像将沿横坐标正方向延伸，原有图像不发生变化。

（ 3）波动图像： 表示某时刻各个质点相对平衡位置的位移，随时间推移，波的图像将沿波的传播方 向平移，每经过一个周期，图像又恢复原来的形状。

λ

s （ 4 ）波的速度： v= T = t

（ 5）质点的位移和路程：

在半周期内，质点的位移为

2A ，若

t=n

T

，则路程 s=2nA 。当质点的初

2 始位移为 x 0

时，经过 T

的奇数倍时， x 1

=-x 0

，经过 T

的偶数倍时， x 2 0 。

2

2 =x

二、习题

1.一列沿 x 轴正方向传播的简谐机械横波 ,波速为 4m/s 。某时刻波形如图所示

,下列说法正确的是 ( D

)

A. 这列波的振幅为 4 cm

B. 这列波的周期为 1 s

C.此时 x= 4m 处质点沿 y 轴负方向运动

D. 此时 x= 4m 处质点的加速度为

λ

振幅为 2cm ， A 错。 T= v =2s ， B 错。同侧法 x=4m 处质点沿 y 轴正方向运动， C 错。平衡位置的质点速度

最大，加速度为 0，D 对。

2.一列横波在x 上播。t= 0s ,x 上0 至12m 区域内的波形象如所示(x= 8m 的点P 恰好位于平衡位置),t= 1.2s ,其恰好第三次重复出示的波形。根据以上的信息,不能确定的是( C )

A. 波的播速度的大小

B. t= 1.2s 内点P 的路程

C.t= 0.6s 刻点P 的速度方向

D. t= 0.6s 刻的波形

1.2s 第三次重复出示的波形，明周期T=0.6s，波知道，可以确定波速， A 。了两个周期，

P 的路程即8A ，B 。一个周期0.6s，所以0.6s 刻的波形与在一， D 。不知道波播的方向，

所以不知道P 的速度方向， C 。

3.一列横波沿x 方向播,a、b 波上的两个点,某刻的波形

如甲所示,从此刻开始,乙是 a、 b 两个点中某一点的振

象,下列判断正确的是( B )

A. 波速 1.0 m/s,乙是点 a 的振象

B. 波速 1.0 m/s,乙是点 b 的振象

C.波速0.16 m/s,乙是点 a 的振象

D. 波速0.16 m/s,乙是点 b 的振象

甲同法判断 a 先向下运， b 先向上运，所以乙是 b 点的振像，甲看出波0.4m，乙

看出周期0.4s，所以波速1m/s， B 。

4.如所示 ,一根柔的性子右端固定在直壁上

C、 D、 E??,拉着子的左端点 A 使其上下做运,在上每隔0.20m 一个点 ,分

,上便形成一列向右播的横波。若

A、 B、

A 点

从平衡位置开始起振,且0.2s 第一次达到最大位移,此 C 点恰好开始振。求:振周期和波的播速度。

0.2s， A 第一次到达最大位移，明振了四分之一周期，所以周期T= 0.8s

A、C 两点四分之一波,故波的波λ=1.6m，由

λ

v=T 得波速v= 2m/s

5．如图所示，将甲乙丙三个可视为质点的小球分别从ABC 三点由静止同时释放，最后都到达竖直面内圆

弧的最低点 D ，其中甲从圆心出发做自由落体运动，乙沿弦轨道下滑，丙沿圆弧轨道向下运动，且 C 点离

D 点很近，忽略所有摩擦，则三个球到达 D 点的顺序是 _______________ 。

1 2 2R

甲做自由落体运动，h=2gt ， h=R ，所以 t= g

1 2

，设 BD 倾角α，根据几何关系BD=2Rsin α， a=gsin α

乙球 BD= 2at

整理得 2Rsin 1 2 R

α=gsin αt，解得 t=2

g

2

T 1 R πR

丙球类似单摆做简谐运动，t= 4=4× 2πg =2 g

所以甲最快，丙第二，乙最后。

6．在 xOy 平面内有一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，波速为2m/s，振幅为 A 。 M 、N 是平衡位置相距2m 的两个质点，如图所示。在t=0 时， M 通过其平衡位置沿y 轴正方向运动，N 位于其平衡位置上方最大位移处。已知该波的周期大于1s。则（D）

A. 该波的周期为5

3s

1

B. 在 t=3s 时， N 的速度一定为2m/s

C.从 t=0 到 t=1s， M 向右移动了2m

1 2

D. 从 t=3到 t= 3s，M 的动能逐渐增大

周期 T= λ

，根据题意 M 在平衡位置向上运动，

3 8

，v

N 在最高处，所以 MN 之间距离为（ n+ ）λ =2，所以λ=

4 4n+3

所以 T=

4

，已知 T 大于 1，所以 n=0 ，T=

4 8

B 错。4n+3 3

，λ=，A 错。质点的速度与波速无关，无法求得，

3

质点只能上下运动，不向右移动， C 错。 t= 1

时 M 在最高点，

t=

2

时 M 刚回到平衡位置，速度增大动能增大，3 3

D 对。

7．竖直悬挂的轻质弹簧劲度系数为k，下端挂一质量为m 的小球，小球静止时弹簧伸长为x0，若将小球从静止位置向下拉一小段距离x 后放手，小球的运动是否属于简谐运动？

简谐运动的特点，满足F=-kx

当小球静止时，有mg-kx 0 =0

若将小球向下拉 x ，则小球受到的力

F=mg-k （ x+x 0） =-kx

所以，是简谐运动

8．（多选） 一简写振子沿 x 轴震动， 平衡位置在坐标原点。 t=0 时刻振子位移 x= - 0.1m 。t= s 时刻 x=0.1m 。

3 t=4s 时刻 x=0.1m 。该振子的振幅和周期可能为（

ACD ）

A ．0.1m ， s

B ． 0.1m ， 8s

C ．0.2m ， s

D ． 0.2m ， 8s

3

3

若 A=0.1 ，T= 8s ，则 4

为半个周期， 从 -0.1 运动到 0.1，符合实际， 4-4

=

8

为一个周期，从 0.1 回到 0.1 符合。

3

3

3 3

若 A=0.1 ， T=8 ，则

4

为

1

个周期，不可能

从 -0.1 运动到 0.1， A 对 B 错。

3 6

8 4

4 8

若 A=0.2 ， T= 3，则 3为半个周期，从 -0.1

运动到对称位置 0.1，符合实际， 4-3=3为一个周期 ,从 0.1 到 0.1

4

1

符合。若 A=0.2 ，T=8 ，则 3为 6个周期，由于起点 -0.1 不是平衡位置，不能直接用简谐运动位移表达式，因

π

为质点从 -0.1 运动到 0 和 0 运动到 0.1 时间相等，所以当质点从

0 运动到 0.1 时，满足表达式 0.1=0.2sin 6，

π 2π T 1

=ωt， ω=

，所以 6个周期可以从 -0.1 运动到

0.1， CD 对。

且 6 T ，所以 t=12

9.一弹簧振子做简谐运动，周期为

T ，则 (

C )

A ．若 t 时刻和（ t+

t ）时刻振子运动的位移大小相等、方向相同，则 Δt 一定等于 T 的整数倍

B ．若 t 时刻和（ t+

t ）时刻振子运动的速度大小相等、方向相反，则

Δt 一定等于 0.5T 的整数倍

C ．若

t=T ，则在 t 时刻和（ t+

t ）时刻振子运动的加速度一定相等

D ．若

t=0.5T ，则在 t 时刻和（ t+ t ）时刻弹簧的长度一定相等

波峰或波谷两侧的对称点，位移大小相等方向相反，但是间隔不是

T 的整数倍， A 错。

波峰或波谷两侧的对称点，速度大小相等方向相反，但间隔不是

0.5T 的整数倍， B 错。

相隔一个完整周期的两点运动情况是相同的，

C 对。

相邻的波峰和波谷间隔

0.5T ，但是弹簧长度不等， D 错。

10． 公路上匀速行驶的火车受一震动，车上的货物随车厢底板上下震动，但不脱离底板，一段时间内可以

视为简谐运动，周期为

T 。取竖直向上为正方向，以某时刻作为计时的起点， t=0 时，其震动图像如图所

示，则 ( C

)

A ．时，货物对车厢底板的压力最大

B．时，货物对车厢底板的压力最小

C．时，货物对车厢底板的压力最大

D．时，货物对车厢底板的压力最小

显然，当物体处于波峰位置时，对底板压力最小，处于波谷位置时，对底板压力最大， C 对。

11．一列简谐横波，在t=0 时刻的波形如图所示，质点震动的振幅为10cm。PQ 两点的坐标为 -1m 和 -9m，波传播方向由右向左，已知t=0.7s 时， P 点第二次出现波峰。试估算：

①这列波的传传播速度多大？

②从 t=0 时刻起，经多长时间Q 点第一次出现波峰？

③当 Q 点第一次出现波峰时，P 点通过的路程为多少？

（ 1）由图可知，波长λ =4,0.7s时 P 第二次出现波峰，说明波传

7 7 7 λ

播了4λ，也就是经过了4T，所以4T=0.7s ，所以 T=0.4s ，所以 v= T=10m/s

x

（ 2）第一个波峰传到Q 点时说明波传播了 11m，所需时间 t= v=1.1s

9 1 （ 3）P 刚开始震动时，波传播了0.2s，Q 第一次波峰时，波传播了 1.1s，此时P 运动了 0.9s=4T，质点每4 T 经过 1A 的路程，所以P 的总路程为9×10=90cm=0.9m

12．一列简谐横波沿x 轴传播， t=0 时刻的波形如图甲所示，此时质点P 正沿 y 轴负方向运动，其震动图

像如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是

（A）

A ．沿x 轴负方向， 60m/s

B ．沿x 轴正方向，60m/s

C．沿x 轴负方向， 30m/s D ．沿x 轴正方向，30m/s

因为P 向下震动，所以波向左传播，BD 错。由甲图可知波长为24m，由乙图可知周期为0.4s，所以波速λ

v= T=60 ，A 对。

13．一列简谐横波在x 轴上传播，在 t1 =0 和 t2=0.05s 时，其波

形分别如图所示的实线和虚线所示，求：

（1）这列波可能具有的波速

（2）当波速为 280m/s 时，波的传播方向如何？以此波速传播

时， x=8m 处的质点P 从平衡位置运动至波谷所需的最短时间是多少？

（ 1）若波沿x 正向播，s= Δx1+nλ， n=0， 1， 2，?

Δs2+8n

v===40+160n

Δt0.05

若波沿 x 向播，s ′2=+nΔxλ， n=0， 1， 2，?

s′6+8n

v′= ==120+160n

Δt0.05

3 λ 1 （ 2）当波速280 ，有 280=120+160 1，×所以波沿 x 向播， P 要到波谷，最少要4T，T= v=35 ，

3 3

所以4T= 140s

14．（ 2015 新Ⅱ）平衡位置位于原点O 的波源出横波在均匀介中沿水平x 播， P、 Q

x 上的两个点（均位于x 正向）， P 与 O 的距离35cm，此距离介于一倍波与二倍波之，已知

波源自 t=0 由平衡位置开始向上振，周期T=1s，振幅 A=5cm 。当波到P 点，波源恰好于波峰位

置；此后再 5s，平衡位置在 Q 的点第一次于波峰位置，求：（ⅰ） P、Q 之的距离（ⅱ）从 t=0 开始到平衡位

置在 Q 的点第一次于波峰位置，波源在振程中通路程。

5

(1)OP 之距离在一倍波与二倍波之，到P O 恰好于波峰位置，明OP=4λ

1 1 λ

再 5s， Q 第一次于波峰，明此波已Q 点4λ， PQ=5v- 4λ， v= T

整理得 PQ=133cm

5 25

（ 2）当 Q 第一次于波峰位置，波源的震t= 4T+5s= 4 T

由于波源从平衡位置开始运，每

1

4T，一个振幅A=5cm ，所以的路程S=25×5cm=125cm

15．（ 2014 新Ⅱ）(a)一列横波在t=0.10s 的波形， P 是平衡位置在x=1.0m 的点， Q 是平衡位置在 x=4.0m 的点； (b)点 Q 的振形。下列法正确的是。 BCE

y/cm

10 y/cm

10

P Q

O

O 4812 x/m 0.10.2 0.3 t/s

-10

(a) -10

(b)

A ．在 t=0.10s ，点 Q 向 y 正方向运

B ．在 t=0.25s ，点 P 的加速度方向与y 正方向相C．从 t=0. 10s 到 t =0. 25s，波沿 x 方向播了6m

D ．从 t=0. 10s 到 t =0. 25s，质点 P 通过的路程为30cm

E．质点 Q 简谐运动的表达式为y=0.10sin10 π t（国际单位侧）

由 Q 点的振动图线可知，t=0.10s 时质点 Q 向 y 轴负方向振动， A 错误；由波的图像可知，波向左传播，

波的周期为 T =0.2s， t=0.10s 时质点 P 向上振动，经过0.15s=3T/4 时，即在 t = 0.25s 时，质点振动到 x 轴

λ

下方位置，且速度方向向上，加速度方向也沿y 轴正向， B 正确；波速 v= T=8/0.2=40m/s ，故从 t = 0.10s 到 t = 0.25s，该波沿 x 负方间传播的距离为： x=vt=40 0×.15=6m， C 正确；由于 P 点不是在波峰或波谷或

者平衡位置，故从t = 0.10s 到 t=0.25 的 3/4 周期内，通过的路程不等于3A = 30cm ，选项 D 错误；质点 Q

做简谐振动的表达式为：y=0.10sin10 （国πt际单位），选项 E 正

确。

16. （ 2013 新课标Ⅱ）如图，一轻弹簧一端固定，另一端连接一物块构成弹簧振子，该物块是由a、b 两个小物块粘在一起组成的。物块在光滑水平面上左右振动，振幅为 A0，周期为 T0。当物块向右通过平衡位

置时， a、b 之间的粘胶脱开；以后小物块 a 震动的振幅和周期分别为 A 和 T，则 A A 0(填“>”“<”“ =” ), T T 0(填“>”“<”“=”).

弹簧振子的能量转化情况是动能与弹性势能的转化，当

b 脱开时，振子的动能变为 a 的动能，动能变小了，所

以转化成的弹性势能也较之前变小，所以振幅会变小。

m

根据弹簧振子周期的公式，T=2 πk ，m变小了，所以周期变小。

17.（ 2012 新课标Ⅱ）一简谐横波沿 x 轴正向传播， t=0 时刻的波形如图（ a）所示， x=0.30m 处的质点的

振动图线如图（b）所示，该质点在t=0 时刻的运动方向沿y 轴_______（填“正向”或“负向”）。已知该波的波长大于0.30m，则该波的波长为_______m。

根据图 b 可以看出质点先向上运动，即沿y 轴正向。由图 b 可以看出质点的初始位置为x=2，根据简谐

2π 3π运动位移表达式 x=Asin( ω t+可得φ)sin φ=，φ=或

4 ，根据图 a，该质点应该在第一个波峰偏右一点，

2 4

3π

3π 4 3 3

λ =0.3m，所以λ =0.8m。

所以φ=，相当于距离波源= 个波长，即

8

4 2π8

18. （ 2011 课标）运动周期为T，振幅为 A ，位于 x=0 点的被波源从平衡位置沿y 轴正向开始做简谐运动，该波源产生的一维简谐横波沿x 轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失，一段时间后，该振动传

播至某质点 p，关于质点 p 振动的说法正确的是______。 ABE

A 振幅一定为 A

B 周期一定为 T

C速度的最大值一定为v D 开始振动的方向沿y 轴向上或向下取决去他离波源的距离

E 若 p 点与波源距离s=vT，则质点 p 的位移与波源的相同

没有能量损失的波上所有质点的振幅、周期、频率都相同，AB 对。质点运动的速度与波速无关， C 错。波源先向上运动，所以波传播过程中所有点都先向上运动， D 错。 vT= λ，所以 P 点与波源相距一个波长，运动情况都相同， E 对。

上海高一物理机械波的产生和描述

学科教师辅导讲义

（4）三者关系：________________________________________ 2、波动图像：表示在波的传播方向上，介质中的各个质点在________________相对平衡位置的________。当波源作简谐运动时，它在介质中形成简谐波，其波动图像为正弦或余弦曲线. （1）由波的图像可获取的信息 ①从图像可以直接读出振幅（注意单位）. ②从图像可以直接读出波长（注意单位）. > ③可求任一点在该时刻相对平衡位置的位移（包括大小和方向） ④可以确定各质点振动的加速度方向（加速度总是指向平衡位置） ⑤在波速方向已知（或已知波源方位）时可确定各质点在该时刻的振动方向. （2）波动图像与振动图像的比较： 振动图象波动图象研究对象一个振动质点沿波传播方向所有的质点 一个质点的位移随时间变化规律某时刻所有质点的空间分布规律@ 研究内容 图象 物理意义表示一质点在各时刻的位移表示某时刻各质点的位移 随时间推移，图象沿传播方向平移图象变化， 随时间推移图象延续，但已有形状不 变 一个完整曲线占横坐标距离表示一个周期表示一个波长 例3、一列简谐波在x轴上传播，其波形图如图7-32-4所示，其中实线，虚线分别表示t1=0，t2=时的波形，求⑴这列波的波速 ⑵若波速为280m/s,其传播方向如何此时质点P从图中位置运动至波谷位置 的最短时间是多少 :

练习2、如图7-32-5所示，甲为某一波在t=时的图象，乙为对应该波动的P质点的振动图象。 ⑴说出两图中AA’的意义 ⑵说出甲图中OA’B图线的意义 ⑶求该波速v= ⑷在甲图中画出再经时的波形图。 % ⑸求再经过时P质点的路程s和位移。 练习题： 1.在波的传播过程中，下列有关介质中质点的振动说法正确的是( ) A．质点在介质中做自由振动 B．质点在介质中做受迫振动 · C．各质点的振动规律都相同 D．各质点的振动速度都相同 2.下列关于横波与纵波的说法中，正确的是( ) A．振源上下振动形成的波是横波 B．振源左右振动形成的波是纵波 C．振源振动方向与波的传播方向相互垂直，形成的是横波 D．在固体中传播的波一定是横波 3.传播一列简谐波的介质中各点具有相同的( )

高中物理公式规律大全

高 中物理公式、规律汇编 一、力学 1、 胡克定律： F = kx (x 为伸长量或压缩量；k 为劲度系数，只与弹簧的原长、粗 细和材料有关) 2、 重力： G = mg (g 随离地面高度、纬度、地质结构而变化；重力约等于地面 上物体受到的地球引力) 定则。 3 、求F 1、F 2两个共点力的合力：利用平行四边形 注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行 法则。 (2) 两个力的合力范围： ? F 1－F 2 ? ? F? F 1 + F 2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 4、两个平衡条件： （1） 共点力作用下物体的平衡条件：静止或匀速直线运动的物体，所受合外力为零。 F 合=0 或 ： F x 合=0 F y 合=0 推论：[1]非平行的三个力作用于物体而平衡，则这三个力一定共点。 [2]三个共点力作用于物体而平衡，其中任意两个力的合力与第三个力一定等值反 向 (2? )有固定转动轴物体的平衡条件：力矩代数和为零．（只要求了解） 力矩：M=FL (L 为力臂，是转动轴到力的作用线的垂直距离） 5、摩擦力的公式： (1) 滑动摩擦力： f= ? F N 说明 ： ① F N 为接触面间的弹力，可以大于G ；也可以等于G;也可以小于G ② ?为滑动摩擦因数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接 触面相对运动快慢以及正压力N 无关.

(2) 静摩擦力：其大小与其他力有关， 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,不与正压力成正比. 大小范围： O? f 静? f m (f m 为最大静摩擦力，与正压力有关) 说明： a 、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反。 b 、摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。 c 、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 d 、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、 浮力： F= ?gV (注意单位) 7、 万有引力： F=G m m r 12 2 (1) 适用条件：两质点间的引力（或可以看作质点，如两个均匀球体）。 (2) G 为万有引力恒量，由卡文迪许用扭秤装置首先测量出。 (3) 在天体上的 应用：（M--天体质量 ，m —卫星质量， R--天体半径 ，g--天体表面重力加速度，h —卫星到天体表面的高度） a 、万有引力=向心力 G Mm R h m () +=2 V R h m R h m T R h 222 224()()()+=+=+ωπ b 、在地球表面附近，重力=万有引力 mg = G Mm R 2 g = G M R 2 c 、 第一宇宙速度 mg = m V R 2 V=gR GM R =/ 8、 库仑力：F=K 2 21r q q (适用条件：真空中，两点电荷之间的作用力) 9、 电场力：F=Eq (F 与电场强度的方向可以相同，也可以相反 )

2019-2020学年高中物理 第二章 机械波单元复习教案 教科版选修3-4.doc.doc

2019-2020学年高中物理第二章机械波单元复习教案教科版选修 3-4 教学目标 1.通过观察，认识波是振动传播的形式和能量传播的形式。能区别横波和纵波。能用图像描述横波。理解波速、波长和频率（周期）的关系。 2.了解惠更斯原理，能用来分析波的反射和折射。 3.通过实验，认识波的干涉现象、衍射现象。 4.通过实验感受多普勒效应。解释多普勒效应产生的原因。列举多普勒效应的应用实例。重点难点 重点：理解波速、波长和频率（周期）的关系。波的图像。 难点：认识波的干涉现象、衍射现象。 设计思想 本章是上一章“机械振动”教学内容的延伸和扩展。机械振动只讨论物体的运动状态随时间的变化，而波动讨论的是振动在空间介质中的传播。本章着重介绍有关波的共性的知识，如波的形成与传播、波长、频率、波速、波传播的规律、波的图像、波的反射和折射、波的干涉、衍射、多普勒效应等。 教学资源《机械波复习》多媒体课件 教学设计 【课堂学习】 学习活动一：理解基本概念 问题1：什么是机械波？机械波产生的条件？机械波的分类？ 问题2：描述机械波的物理量？ 问题3：波的图象特点、意义、应用？ 问题4：波的干涉、衍射现象？ 问题5：什么是多普勒效应？ 学习活动二：掌握基本规律 问题1：描述机械波的物理量关系？（） 问题2：波的传播方向与质点的振动方向关系确定方法？ 问题3：波的叠加原理？ 问题4：波的独立传播原理？ 学习活动三：熟悉基本题型 问题1：波动图像的分析 【例题】一简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻其波形如图所示。下列说法正确的是 A 由波形图可知该波的波长 B 由波形图可知该波的周期 C 经1/4周期后质元P运动到Q点 D 经1/4周期后质元R的速度变为零 解析：由波的图象的物理意义，可直接得出波长为4cm ，A项正确；波传递的是能量和振动形式，并不发生质点的迁移，质点只能在各自的平衡位置振动，C错误，D正确；波长、

高中物理《机械波》典型题(精品含答案)

《机械波》典型题 1．(多选)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s 的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s ．下列说法正确的是( ) A ．水面波是一种机械波 B ．该水面波的频率为6 Hz C ．该水面波的波长为3 m D ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去 E ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移 2．(多选)一振动周期为T 、振幅为A 、位于x ＝0点的波源从平衡位置沿y 轴正向开始做简谐运动．该波源产生的一维简谐横波沿x 轴正向传播，波速为v ，传播过程中无能量损失．一段时间后，该振动传播至某质点P ，关于质点P 振动的说法正确的是( ) A ．振幅一定为A B ．周期一定为T C ．速度的最大值一定为v D ．开始振动的方向沿y 轴向上或向下取决于它离波源的距离 E ．若P 点与波源距离s ＝v T ，则质点P 的位移与波源的相同 3．(多选)一列简谐横波从左向右以v ＝2 m/s 的速度传播，某时刻的波形图如图所示，下列说法正确的是( ) A ．A 质点再经过一个周期将传播到D 点 B ．B 点正在向上运动 C ．B 点再经过18T 回到平衡位置

D．该波的周期T＝0.05 s E．C点再经过3 4T将到达波峰的位置 4．(多选)图甲为一列简谐横波在t＝2 s时的波形图，图乙为媒质中平衡位置在x＝1.5 m处的质点的振动图象，P是平衡位置为x＝2 m的质点，下列说法中正确的是( ) A．波速为0.5 m/s B．波的传播方向向右 C．0～2 s时间内，P运动的路程为8 cm D．0～2 s时间内，P向y轴正方向运动 E．当t＝7 s时，P恰好回到平衡位置 5．(多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x＝12 m处的质点的振动图线如图甲所示，在x＝18 m处的质点的振动图线如图乙所示，下列说法正确的是( ) A．该波的周期为12 s B．x＝12 m处的质点在平衡位置向上振动时，x＝18 m处的质点在波峰 C．在0～4 s内x＝12 m处和x＝18 m处的质点通过的路程均为6 cm D．该波的波长可能为8 m E．该波的传播速度可能为2 m/s 6．(多选)从O点发出的甲、乙两列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻两列波分别形成的波形如图所示，P点在甲波最大位移处，Q点在乙波最大位移处，

高中物理《机械波》知识梳理

《机械波》知识梳理 【波动形成和传播】 机械波：机械振动在介质中的传播过程叫机械波，机械波产生的条件有两个：一是要有做机械振动的物体作为波源，二是要有能够传播机械振动的介质。 横波和纵波： 质点的振动方向与波的传播方向垂直的叫横波。质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的叫纵波。气体、液体、固体都能传播纵波，但气体和液体不能传播横波，声波在空气中是纵波。 【波的图像】 横波的图象 用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置，纵坐标y表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。 简谐波的图象是正弦曲线，也叫正弦波 简谐波的波形曲线与质点的振动图象都是正弦曲线，但他们的意义是不同的。波形曲线表示介质中的“各个质点”在“某一时刻”的位移，振动图象则表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移。 【波长频率与波速】 波长：两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长。振动在一个周期内在介质中传播的距离等于波长。 频率f：波的频率由波源决定，在任何介质中频率保持不变。 波速v：单位时间内振动向外传播的距离。波速的大小由介质决定。 【波的反射和折射】 惠更斯原理：介质中任一波面上的各点，都可以看作发射子波的波源，而后任意时刻，这些子波在波前进方向的包络面便是新的波面。 波的反射：波遇到障碍物会返回来继续传播 反射规律：入射线、法线、反射线在同一平面内，入射线与反射线分居法线两侧，反射角等于入射角。 波的折射：波从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生了改变的现象叫做波的折射． 折射规律：折射定律：入射线、法线、折射线在同一平面内，入射线与折射线分居法线两侧．入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度跟波在第二种介质中的速度之比： 【波的衍射】 波绕过障碍物或小孔继续传播的现象。产生显著衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差不多。 【波的干涉】 干涉：频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，使某些区域振动减弱，并且振动加强和振动减弱区域相互间隔的现象。产生稳定干涉现象的条件是：两列波的频率相同，相差恒定。 【多普勒效应】 多普勒效应：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率变化的现象叫做多普勒效应。他是奥地利物理学家多普勒在1842年发现的。 多普勒效应的应用: ①现代医学上使用的胎心检测器、血流测定仪等有许多都是根据这种原理制成。 ②根据汽笛声判断火车的运动方向和快慢，以炮弹飞行的尖叫声判断炮弹的飞行方向等。 1

高中物理知识点规律口诀巧记忆

用口诀的形式将知识点，方法规律甚至解题技巧有机串联，读起来朗朗上口，简单易行，浅显易懂。 1、牛二律，物体平衡选择 牛顿定律很重要，运动和力它是桥。 平衡匀加两题型，横竖斜面三环境。 重力弹力摩擦力，千万别忘电磁场。 整体隔离灵活用，内力外力要分清。 分析到位再分解(正交)，两个方向列方程。 2、匀速圆周天体选择 圆周运动有三种，绳球杆球与环球， 竖直轨道最高点，临界极值各不同， 绳球重力向心力，速度具有最小值， 杆球速度可为零，环球当成解杆球。 引力定律大发现，天体问题它关键。 重力等于万有引，不计自传是条件， 万能公式一长串，画图导式结果现。 R越大周期大，其它几个也越小， 大M只管中心体，外面谁转不用理， 想要求出万有引，没有小m对不起。 3、振动和波选择 振动和波是一家，图像用来描述它，

纵横两轴不相同，做题先得看清楚，T是转动知周期，X是波动求波长，Favx四矢量，大小方向要分清， 波的多解很重要，分清题型找不变。 4、交变电流选择 线圈转动生交变，匀速转动是正弦，最大有效均瞬时，四值使用有条件 求解电量有效值，考察最多有效值，变压器题很重要，压正流反记公式。输入输出谁定谁，串反变同唱反调。 5、电场选择 电场选择不头疼，抓住线面不放松，线面越密场越强，场强力强a也强，力的方向看正负，正同负反要记清，场强计算三公式，条件记清用对路。电势高低看走向，沿线越走势越低。电势差计算一公式，正负一定要带入。电势能变化看做功，正减负增一根筋。寄语： 物理世界很奇妙，简记七力四运动，牛顿定律两定理，系统再加两守恒，

希望同学多努力，爱拼之人才会赢 6、原子物理选择 光电效应有条件，频率越大越能成， 电子绕着正核转，轨道能量已不变， 电子上跳又下窜，吸能放能有条件， 四种方程要分清，衰裂聚变人工转变。衰变只有一原料，U裂H聚最常见。 转变需用射线引，一般使用氦核源。 7、电磁感应选择 感应电流有条件，闭合回路磁通变， 楞次定律方向判，你走她留不情愿， 磁通变化有快慢，电流大小由它断， 图像问题很典型，方向大小来判断， 安培力做功生电能，动能定理行的通 8、电学实验 大内小外看电阻，分压限流看要求， 先压后流定量程，正进负出画圈圈。 9、力学综合计算 审题一定讲技巧，对象状态和过程， 单独行动叫单体，碰撞摩擦为系统， 单体状态用牛二律，单体空间动能定理，

最新精编高中物理5.5机械波公开课优质课教学设计

§55机械波 5．5．1、机械波 机械振动在介质中的传播形成机械波，波传递的是振动和能量，而介质本身并不迁移。 自然界存在两种简单的波：质点振动方向与波的传播方向垂直时，称为横波；与传播方向一致时，叫纵波，具有切变弹性的介质能传播横波；具有体变弹性的介质可传播纵波，固体液体中可以同时有横波和纵波，而在气体中一般就只有纵波存在了。 在波动中，波上相邻两个同相位质点间的距离，叫做一个波长，也就是质点作一个全振动时，振动传播的距离。由于波上任一个质点都在做受迫振动，因此它们的振动频率都与振的振动频率相等，也就是波的频率，在波动中，波长λ、频率f 与传播速度v 之间满足 T f v λ λ== （1） 注意：波速不同于振动质点的运动速度，波速与传播介质的密度及弹性性质有关。 5．5．2、波动方程 如图5-5-1所示，一列横波以速度v 沿x 轴正方向传播，设波O 点的振动方程为： )c o s (0?ω+=t A y 在x 轴上任意点P 的振动比O 点滞后时间 图5-5-1

v x t p =，即当O 点相位为)(0?ω+t 时，P 点的相位为????? ?+-0)(?ωv x t ，由f πω2=，f v λ=， T l f =，P 点振动方程为 ??????+-=0)(cos ?ωv x t A y ) 22c o s (0λπ?πx ft A --= )22c o s (0λπ?πx t T A -+= 这就是波动方程，它可以描述平面简谐波的传播方向上任意点的振动规律。当波向x 轴负方向传播时，（2）式只需改变v 的正负号。由波动方程，可以 （1）求某定点1x 处的运动规律 将1x x =代入式（6-14），得 )22cos(101λπ?πx t T A y -+= )c o s (1?ω+=t A 其中λπ??1012x -=为1x 质点作简谐振动的初相位。 （2）求两点1x 与2x 的相位差 将2x x =代入（2）式，得两点1x 、2x 的相位差 λπ???12212x x -=-=? 若k k x x (2212?=-λ 为整），则π?k 2=?，则该两点同相，它们的位移和速度都相同。若k k x x (2)12(12λ +=-为整），则π?)12(+=?k ，则该两点相位相反， 它们的位移和速度大小相同，速度方向刚好相反。 球面波的波动方程与平面波相比，略有不同，对于球面波，其振幅随传播距离的

高中物理机械振动机械波习题含答案解析

机械振动、机械波 第一部分五年高考题荟萃 2009年高考新题 一、选择题 1.（09·全国Ⅰ·20）一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x=1.5m 和x=4.5m。P点的振动图像如图2所示。 在下列四幅图中，Q点的振动图像可能是（BC ） 解析：本题考查波的传播.该波的波长为4m.,PQ两点间的距离为3m..当波沿x轴正方向传播时当P在平衡位置向上振动时而Q点此时应处于波峰,B正确.当沿x轴负方向传播时,P点处于向上振动时Q点应处于波谷,C对。 2.（09·全国卷Ⅱ·14）下列关于简谐振动和简谐波的说法，正确的是（AD ） A．媒质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等 B．媒质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等 C．波的传播方向一定和媒质中质点振动的方向一致 D．横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍 解析：本题考查机械波和机械振动.介质中的质点的振动周期和相应的波传播周期一致A正确.而各质点做简谐

运动速度随时间作周期性的变化,但波在介质中是匀速向前传播的,所以不相等,B错.对于横波而言传播方向和振动方向是垂直的,C错.根据波的特点D正确。 3.（09·北京·15）类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率。在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中的是（ D ） 不正确 ．．． A．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用 B．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象 C．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播 D．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波 解析：波长、波速、频率的关系对任何波都是成立的，对电磁波当然成立，故A选项正确；干涉和衍射是波的特性，机械波、电磁波都是波，这些特性都具有，故B项正确；机械波是机械振动在介质中传播形成的，所以机械波的传播需要介质而电磁波是交替变化的电场和磁场由近及远的传播形成的，所以电磁波传播不需要介质，故C项正确；机械波既有横波又有纵波，但是电磁波只能是横波，其证据就是电磁波能够发生偏振现象，而偏振现象是横波才有的，D项错误。故正确答案应为D。 4.（09·北京·17）一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为 。若在x=0处质点的振动图像如右图所示，则该波在t=T/2时刻的波形曲线为（ A ） 解析：从振动图上可以看出x=0处的质点在t=T/2时刻处于平衡位置，且正在向下振动，四个选项中只有A图符合要求，故A项正确。 5.（09·上海物理·4）做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2，则单摆振动的（ C ）A．频率、振幅都不变B．频率、振幅都改变 C．频率不变、振幅改变D．频率改变、振幅不变

高中物理力学公式、规律过关

高中物理力学公式、规律过关 1、重力：G = mg （g 随高度增大而_______ 、随纬度增大而_________ ） 2、初速为零的匀变速直线运动（掌握推导方法） ①前1秒、前2秒、前3秒……内的位移之比为: : :…… ②第1秒、第2秒、第3秒……内的位移之比为: : :…… ③前1米、前2米、前3米……所用的时间之比为: : :…… ④第1米、第2米、第3米……所用的时间之比为: : :…… 3、平抛运动 速度偏向角tan a = _______ = ______ 位移偏向角tan 3 = ____________ = ______ 速度偏向角与位移偏向角的关系：____________________________ 4、匀速圆周运动 线速度：V_______ = ___ = ____ = ____ 角速度：国= ________ =___ = ___ :向心加速度：a = _____ =__ = ___ = _____ = ___ 5、竖直平面内的圆周运动： （1）“绳”模型：最高点最小速度_________ （此时绳子的张力为______ ）, 计算公式： 最低点最小速度________ （此时绳子的张力为______ ）计算公式： （2）“杆”模型: 最高点最小速度（此时杆的支持力为） 计算公式： 最低点最小速度（此时杆的拉力为）计算公式: 6、一质量为m的物体，沿半径为R的向下凹的半圆形轨道滑行，如图所示，经过最低点的速度

为v,物体与轨道之间的动摩擦因数为卩，则它在最低点时受到的摩擦力为

2 2 2 3 mv v v A. 3 mg B. R ' C ? 3 m(g+ R) D . 3 m(g—-) 7、万有引力与重力的关系 (1) 万有引力对物体的作用效果可以等效为两个力的作用，一个是 ①在赤道上万有引力与重力的关系(物理公式) ②在一般位置，F万等于mg与Fn的矢量和; ③在两极万有引力与重力的关系(物理公式) 故越靠近南北两极，重力加速度__________ . 8、卫星围绕天体做圆周运动，已知R天体半径、h卫星离地高度、度，求卫星以下数据。(只要求写出得分物理关系式和最后结果) (1)求线速度 (2)求角速度 (3)求周期 (4)求加速度 (5)第一宇宙速度 ，另一个是g天体表面重力加速

高中物理机械波单元测试及答案

机械波单元测试 一、选择题 1.．关于机械振动和机械波下列叙述正确的是（） A．有机械振动必有机械波 B．有机械波必有机械振动 C．在波的传播中，振动质点并不随波的传播方向发生迁移 D．在波的传播中，如振源停止振动，波的传播并不会立即停止 2．一列波由波源向周围扩展开去,由此可知（） A、介质中各质点由近及远地传播开去 B、介质点的振动形式由近及远传播开去 C、介质点振动的能量由近及远传播开去 D、介质点只是振动而没有迁移 3．关于超声波和次声波，以下说法正确的是（） A、频率低于20Hz的声波为次声波，频率高于20000Hz的声波为超声波。 B、次声波的波长比可闻波短，超声波的波长比可闻波长长 C、次声波的波速比可闻波小，超声波的波速比可闻波大 D、在同一种均匀介质中，在相同的温度条件下，次声波、可闻波和超声波的波速相等 4．一列沿x轴传播的简谐横波, 某时刻的图象如图1所示. 质点A的位置坐标为(-5,0), 且此时它正沿y轴正方向运动, 再经2 s将第一次到达正方向最大位移, 由此可知 ( ) A. 这列波的波长为20 m B. 这列波的频率为 Hz C. 这列波的波速为2.5 m/s 图1 D. 这列波是沿x轴的正方向传播的 图2

5．一列机械波在某时刻的波形如图2中实线所示，经过一段时间后，波形图象变成如图2中虚线所示，波速大小为1 m/s ．那么这段时间可能是（ ） A ．3 s B ．4 s C ．5 s D ．6 s 6．一列沿x 轴传播的简谐波，波速为4 m/s ，某时刻的波形图象如图3所示．此时x ＝8 m 处的质点具有正向最大速度，则再过 s （ ） A ．x ＝4 m 处质点具有正向最大加速度 B ．x ＝2 m 处质点具有负向最大速度 C ．x ＝0处质点具有负向最大加速度 D ．x ＝6 m 处质点通过的路程为20 cm 7．如图4所示，在xoy 平面内，有一沿x 轴正方向传播的简谐横波，波速为1 m/s ，振幅为4 cm ，频率为 Hz ．P 点、Q 点平衡位置相距0.2m 。在t =0时，P 点位于其平衡位置上方最大位移处，则Q 点 ( ) A ．在 s 时的位移为4 cm B ．在 s 时的速度最大 C ．在 s 时速度方向向下 D ．在0～ s 内的路程为4 cm 8．一列沿x 轴传播的简谐横波某时刻的波形图象如图5甲所示．若从此时刻开始 计时，则图5乙表示a 、b 、c 、d 中哪个质点的振动图象 ( ) A ．若波沿x 轴正方向传播，则乙图为a 图4 甲 乙 图5 2图3

高中物理机械运动机械波部分知识点及习题修订版

高中物理机械运动机械波部分知识点及习题修 订版 IBMT standardization office【IBMT5AB-IBMT08-IBMT2C-ZZT18】

机械运动与机械波 Ⅰ.基础巩固 一、机械振动 1、机械振动：物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧做的往复运动． 振动的特点:①存在某一中心位置;②往复运动,这是判断物体运动是否是机械振动的条件. 产生振动的条件:①振动物体受到回复力作用;②阻尼足够小; 2、回复力：振动物体所受到的总是指向平衡位置的合外力． ①回复力时刻指向平衡位置;②回复力是按效果命名的, 可由任意性质的力提供．可以是 几个力的合力也可以是一个力的分力; ③合外力：指振动方向上的合外力，而不一定是 物体受到的合外力．④在平衡位置处：回复力为零，而物体所受合外力不一定为零．如 单摆运动，当小球在最低点处，回复力为零，而物体所受的合外力不为零． 3、平衡位置：是振动物体受回复力等于零的位置；也是振动停止后，振动物体所在位 置；平衡位置通常在振动轨迹的中点。“平衡位置”不等于“平衡状态”。平衡位置是 指回复力为零的位置，物体在该位置所受的合外力不一定为零。（如单摆摆到最低点 时，沿振动方向的合力为零，但在指向悬点方向上的合力却不等于零，所以并不处于平 衡状态） 二、简谐振动及其描述物理量 1、振动描述的物理量

（1）位移：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段． ①是矢量，其最大值等于振幅； ②始点是平衡位置，所以跟回复力方向永远相反； ③位移随时间的变化图线就是振动图象． （2）振幅：离开平衡位置的最大距离． ①是标量；②表示振动的强弱； （3）周期和频率：完成一次全变化所用的时间为周期T，每秒钟完成全变化的次数为频率f． ①二者都表示振动的快慢； ②二者互为倒数；T=1/f； ③当T和f由振动系统本身的性质决定时（非受迫振动），则叫固有频率与固有周期是定值，固有周期和固有频率与物体所处的状态无关． 2、简谐振动：物体所受的回复力跟位移大小成正比时，物体的振动是简偕振动． ①受力特征：回复力F=—KX。 ②运动特征：加速度a=一kx／m，方向与位移方向相反，总指向平衡位置。简谐运动是一种变加速运动，在平衡位置时，速度最大，加速度为零；在最大位移处，速度为零，加速度最大。

高中物理公式规律大全

高中物理基本规律及公式 一、力学 1、匀变速直线运动规律： （1）速度公式：at v v +=0 （2）位移公式：202 1at t v x + = （3）速度-位移公式：ax v v 22 02=- （4）平均速度公式： 2 02t v v v v =+= （5）在连续相等的时间T 内的位移之差为一恒定值，即2 aT x =? 2、胡克定律： kx F = （x 为伸长量或压缩量) 3、两个力的合力范围： ? F 1－F 2 ? ≤F ≤ F 1 +F 2 4、摩擦力公式： (1) 滑动摩擦力： f ＝μF N （F N 为正压力） (2) 静摩擦力： O ＜f 静≤f max (f max 为最大静摩擦力，与正压力有关) 5、物体平衡条件：静止或做匀速直线运动的物体，所受合外力为零。 或 6、牛顿第二定律： ma F =合 或 x x ma F = y y ma F = 7、平抛运动：初速度水平，只受重力。 性质：匀变速曲线运动 平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。 平抛速度求解：???==gt v v v y x 0 t 秒末的合速度2 2y x v v v += 速度的方向0 tan v gt v v x y = = β 平抛运动的位移：?? ? ??==2021gt y t v x t 秒末位移： 位移方向：0 2tan v gt x y == α 8、圆周运动：①线速度大小 T r t l v π2=??= ，方向在圆周上该点的切线方向. ②角速度：T t πθω2=??= ，（单位：rad/s ） ③ ωωr v v =的关系：与 ④周期T ：匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间. T ＝1/f ⑤向心加速度:r T r v r a n 2 22 2?? ? ??===πω，方向总与运动方向（即v 方向）垂直. 0=合F 0=x F 0 =y F 4 22 20224 1t g t v y x S + =+=

(完整版)沪科版高一物理教案模板下册《机械波的运动》

沪科版高一物理教案模板下册《机械波的运动》 目标： 1．掌握机械波的产生条件和机械波的传播特点（规律）； 2．掌握描述波的物理量——波速、周期、波长； 3．正确区分振动图象和波动图象，并能运用两个图象解决有关问题4．知道波的特性：波的叠加、干涉、衍射；了解多普勒效应 教学重点：机械波的传播特点，机械波的三大关系（波长、波速、周期的关系；空间距离和时间的关系；波形图、质点振动方向和波的传播方向间的关系） 教学难点：波的图象及相关应用 教学方法：讲练结合，计算机辅助教学

教学过程： 一、机械波 1．机械波的产生条件：波源（机械振动）传播振动的介质（相邻质点间存在相互作用力）。 2．机械波的分类 机械波可分为横波和纵波两种。 （1）质点振动方向和波的传播方向垂直的叫横波，如：绳上波、水面波等。 （2）质点振动方向和波的传播方向平行的叫纵波，如：弹簧上的疏密波、声波等。 分类质点的振动方向和波的传播方向关系形状举例 横波垂直凹凸相间；有波峰、波谷绳波等 纵波在同一条直线上疏密相间；有密部、疏部弹簧波、声波等

说明：地震波既有横波，也有纵波。 3．机械波的传播 （1）在同一种均匀介质中机械波的传播是匀速的。波速、波长和频率之间满足公式：v=λf。 （2）介质质点的运动是在各自的平衡位置附近的简谐运动，是变加速运动，介质质点并不随波迁移。 （3）机械波转播的是振动形式、能量和信息。 （4）机械波的频率由波源决定，而传播速度由介质决定。 4．机械波的传播特点（规律）： （1）前带后，后跟前，运动状态向后传。即：各质点都做受迫振动，起振方向由波源来决定；且其振动频率（周期）都等于波源的振动频率（周期），但离波源越远的质点振动越滞后。 （2）机械波传播的是波源的振动形式和波源提供的能量，而不是质

高中物理-“机械波”练习题

高中物理-“机械波”练习题 1.如图所示，一列横波沿x 轴传播，t 0时刻波的图象如图中实线所示.经△t = 0.2s ，波的图象如图中虚线所示.已知其波长为2m ，则下述说法中正确的是（B ） A .若波向右传播，则波的周期可能大于2s B .若波向左传播，则波的周期可能大于0.2s C .若波向左传播，则波的波速可能小于9m/s D .若波速是19m/s ，则波向右传播 2.如图所示，波源S 从平衡位置y =0开始振动，运动方向竖直向上(y 轴的正方向)，振动周期T =0.01s ，产生的机械波向左、右两个方向传播，波速均为v =80m/s ，经过一段时间后，P 、Q 两点开始振动，已知距离SP =1.2m 、SQ =2.6m .若以Q 点开始振动的时刻作为计时的零点，则在下图所示的四幅振动图象中，能正确描述S 、P 、Q 三点振动情况的是（AD ） A .甲为Q 点的振动图象 B .乙为振源S 点的振动图象 C .丙为P 点的振动图象 D .丁为P 点的振动图象 3.一列横波在x 轴上传播，t s 与t +o.4s 在x 轴上-3m ～ 3 的区间内的波形如图中同一条图线所示，由图可知 ①该波最大速度为10m /s ②质点振动周期的最大值为0.4s ③在t +o.2s 时，x =3m 的质点位移为零 ④若波沿x 上述说法中正确的是（ B ） A .①② B .②③ C .③④ D .①④ 4.如图为一列在均匀介质中传播的简谐横波在t =4s 时刻的波形图，若已知振源在坐标原点O 处，波速为2m /s ，则（ D ） A .振源O 开始振动时的方向沿y 轴正方向 B .P 点振幅比Q 点振幅小 C .再经过△t =4s ，质点P 将向右移动8m D .再经过△t =4s ，质点Q 通过的路程是0.4m 5.振源O 起振方向沿+y 方向，从振源O 起振时开始计时，经t =0.9s ，x 轴上0至12m 范围第一次出现图示简谐波，则（BC ） A .此列波的波速约为13.3m /s B .t =0.9s 时，x 轴上6m 处的质点振动方向向下 C .波的周期一定是0.4s D .波的周期s n T 1 46.3+=(n 可取0，1，2，3……) 6.如图所示，一简谐横波在x 轴上传播，轴上a 、b 两点相距12m .t =0时a 点为波峰，b 点为波谷；t =0.5s 时a 点为波谷，b 点为波峰，则下列判断只正确的是（B ） A .波一定沿x 轴正方向传播 B .波长可能是8m C .周期可能是0.5s -5a 0

物理机械波知识点总结

物理机械波知识点总结 导读：高中物理选修3-4机械波重要知识点 描述机械波的物理量——波长、波速和频率(周期)的关系 ⑴波长λ：两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长。振动在一个周期内在介质中传播的距离等于波长。 ⑵频率f：波的频率由波源决定，在任何介质中频率保持不变。 ⑶波速v：单位时间内振动向外传播的距离。波速的大小由介质决定。 波的干涉和衍射 衍射：波绕过障碍物或小孔继续传播的现象。产生显著衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差不多。 干涉：频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，使某些区域振动减弱，并且振动加强和振动减弱区域相互间隔的现象。产生稳定干涉现象的条件是：两列波的频率相同，相差恒定。 稳定的干涉现象中，振动加强区和减弱区的空间位置是不变的，加强区的振幅等于两列波振幅之和，减弱区振幅等于两列波振幅之差。 判断加强与减弱区域的方法一般有两种：一是画峰谷波形图，峰峰或谷谷相遇增强，峰谷相遇减弱。二是相干波源振动相同时，某点到二波源程波差是波长整数倍时振动增强，是半波长奇数倍时振动减弱。干涉和衍射是波所特有的现象。

高中物理选修3-4重要知识点 相对论的时空观 经典物理学的时空观(牛顿物理学的绝对时空观)：时间和空间是脱离物质而存在的，是绝对的，空间与时间之间没有任何联系。 相对论的时空观(爱因斯坦相对论的相对时空观)：空间和时间都与物质的运动状态有关。 相对论的时空观更具有普遍性，但是经典物理学作为相对论的特例，在宏观低速运动时仍将发挥作用。 时间和空间的相对性(时长尺短) 1.同时的相对性：指两个事件，在一个惯性系中观察是同时的，但在另外一个惯性系中观察却不再是同时的。 2.长度的相对性：指相对于观察者运动的物体，在其运动方向的长度，总是小于物体静止时的长度。而在垂直于运动方向上，其长度保持不变。 高中物理机械振动和机械波知识点 1.简谐运动 (1)定义:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动，叫做简谐运动. (2)简谐运动的特征:回复力F=-kx，加速度a=-kx/m，方向与位移方向相反，总指向平衡位置. 简谐运动是一种变加速运动，在平衡位置时，速度最大，加速度

高中物理公式规律总结汇总

高中物理公式、规律汇编表 一、力学 1、胡克定律：f = k x (x 为伸长量或压缩量，k 为劲度系数，只与弹簧的长度、粗细和材料有关) 2、重力： G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化) 3、求F 1、F 2的合力的公式： θcos 2212221F F F F F ++=合 两个分力垂直时： 2221F F F += 合 注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行定则。 (2) 两个力的合力范围：? F 1－F 2 ? ≤ F ≤ F 1 +F 2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 4、物体平衡条件： F 合=0 或 F x 合=0 F y 合=0 推论：三个共点力作用于物体而平衡，任意一个力与剩余二个力的合力一定等值反向。 5、摩擦力的公式： (1 ) 滑动摩擦力： f = μN 说明：①N 为接触面间的弹力，可以大于G ；也可以等于G ；也可以小于G 。 ②μ为动摩擦因数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N 无关。 (2 ) 静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解，与正压力无关。 大小范围： 0≤ f 静≤ f m (f m 为最大静摩擦力) 说明：①摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反。 ②摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。 ③摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 ④静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、 万有引力： （1）公式：F=G 2 21r m m （适用条件：只适用于质点间的相互作用） G 为万有引力恒量：G = 6.67×10-11 N ·m 2 / kg 2 （2）在天文上的应用：（M ：天体质量；R ：天体半径；g ：天体表面重力加速度；r 表示卫星或行星的轨道半径，h 表示离地面或天体表面的高度）） a 、万有引力=向心力 F 万=F 向 即 '422222mg ma r T m r m r v m r Mm G =====πω 由此可得： ①天体的质量： ，注意是被围绕天体（处于圆心处）的质量。 ②行星或卫星做匀速圆周运动的线速度： ，轨道半径越大，线速度越小。 ③ 行星或卫星做匀速圆周运动的角速度： ，轨道半径越大，角速度越小。 ④行星或卫星做匀速圆周运动的周期： ，轨道半径越大，周期越大。 ⑤行星或卫星做匀速圆周运动的轨道半径： ，周期越大，轨道半径越大。 ⑥行星或卫星做匀速圆周运动的向心加速度：2 r GM a =，轨道半径越大，向心加速度越小。 ⑦地球或天体重力加速度随高度的变化：2 2) ('h R GM r GM g +== 23 24GT r M π= r GM v = 3 r GM = ωGM r T 324π= 3 2 24πGMT r =

选修1高中物理高中物理-机械波测试题

选修1高中物理高中物理-机械波测试题 一、机械波选择题 1．一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5m的a b 、两处的质点振动图象如图中a b 、所示，下列说法正确的（） A．该波的振幅可能是20cm B．该波的波长可能是14m C．该波的波速可能是10.5m/s D．该波由a传播到b可能历时11s 2．如图所示分别为一列横波在某一时刻的图像和在x=6m 处的质点从该时刻开始计时的振动图像，则这列波（） A．沿x 轴的正方向传播，波速为2.5m/s B．沿x 轴的负方向传播，波速为2.5m/s C．沿x 轴的正方向传播，波速为100m/s D．沿x轴的负方向传播，波速为100m/s 3．一列简谐横波在t=1 3 s时的波形图如图a所示，P、Q是介质中的两个质点，图b是质 点Q的振动图象。则（） A．该列波沿x轴负方向传播B．该列波的波速是1.8m/s C．在t=1 3 s时质点Q 3 D．质点P的平衡位置的坐标x=3cm 4．有一列沿x 轴传播的简谐橫波，从某时刻开始，介质中位置在x=0 处的质点a和在

x=6m处的质点b的振动图线分别如图1图 2所示．则下列说法正确的是( ) A．若波沿x轴负方向传播，这列波的最大波长为24m B．若波沿x 轴正方向传播，这列波的最大传播速度为 3m/s C．若波的传播速度为0.2m/s，则这列波沿x 轴正方向传播 D．质点a处在波谷时，质点定b一定处在平衡位置且向 y 轴正方向振动 5．如图所示，一列简谐波向右以4 m/s 的速度传播，振幅为A。某一时刻沿波的传播方向上有a、b两质点，位移大小相等，方向相同.以下说法正确的是（） A．a、b两个质点在振动过程中位移总是相同 B．再经过 0.25 s，a质点回到平衡位置且向下振动 C．再经过 0.5 s，a、b两质点位移第一次大小相等、方向相反 D．在接下来的 0.5s 内 a质点的路程为2A 6．两列简谐波的振幅都是20cm，传播速度大小相同，实线波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播，虚线波沿x轴负方向传播，某时刻两列波在如图所示区域相遇，则（）． A．平衡位置为x=6cm的质点此刻速度为零 B．平衡位置为x=8.5cm处的质点此刻位移y>20cm C．从图示时刻起再经过0.25s，平衡位置为x=4cm处的质点的位移y=0 D．随着波的传播，在相遇区域会出现某质点的振动位移达到y=40cm 7．一列横波沿x轴传播，图中实线表示t=0时刻的波形，虚线表示从该时刻起经0.005s 后的波形______．

高中物理力学公式规律总结

《力学》公式规律汇编 1.胡克定律：F =kx 或ΔF =k Δx (x 为伸长量或压缩量,k 为倔强系数，只与弹簧的原长、粗细和材 料有关) 2.重力:G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化)，方向竖直向下，G 不一定等于万有引力 3.求F 1、F 2（夹角为θ）的合力的公式： Ｆ＝θCOS F F F F 2122212++ 合力的方向与F 1成α角： tg α=F F F 212s i n c o s θθ+ 注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。 (2) 两个力的合力范围： ? F 1－F 2 ? ≤ F ≤ F 1 +F 2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 4．共点力作用下物体的平衡条件：静止或匀速直线运动，物体所受合外力为零。 F 合=0 或正交分解式：F x =0 F y =0 推论：[1]非平行的三个力作用于物体而平衡，则这三个力一定共点 [2]几个共点力作用于物体而平衡，其中任意几个力的合力与剩余几个力（或剩余一个力） 的合力一定等值反向 5．摩擦力的公式： (1 ) 滑动摩擦力：F f = μF N 说明：（a ）F N 为接触面间的弹力，通常为支持力，可以大于G 、等于G 或小于G (b) μ为动摩擦因数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面相对运 动快慢以及正压力F N 无关. (2 ) 静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关. 大小范围： O ≤ f 静≤ f m (f m 为最大静摩擦力，与正压力有关) 说明： （a ） 摩擦力可以与运动方向相同，也可以相反，还可以与运动方向成任意夹角 （b ） 摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功 （c ） 摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反 （d ） 静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用 6．浮力： F= ρgV 排 (注意单位) 7.万有引力： F=G m m r 122 ， G 为引力常量 8. 牛顿第二定律： F 合 = ma 或者：F x = m a x F y = m a y 理解：（1）矢量性 （2）瞬时性 （3）独立性 （4） 同体性 （5）同系性 （6）同单位制 9.分析受力：整体法、隔离法 10.物体沿斜面匀速下滑的条件：μ=tan θ 物体沿斜面加速下滑的加速度：a=gsin θ-μgcos θ 物体沿斜面上滑的加速度：a=-（gsin θ+μgcos θ） 1