2017届高考物理一轮总复习 选修部分 第12章 机械振动 机械波 第2讲 机械波随堂集训

第2讲 机械波

1.[2015·海南高考](多选)一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t ＝0时刻的波形如图所示，质点P 的x 坐标为3 m 。已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s 。下列说法正确的是( )

A ．波速为4 m/s B.波的频率为1.25 Hz

C.x 坐标为15 m 的质点在t ＝0.6 s 时恰好位于波谷

D.x 坐标为22 m 的质点在t ＝0.2 s 时恰好位于波峰

E.当质点P 位于波峰时，x 坐标为17 m 的质点恰好位于波谷 答案 BDE

解析 任意振动质点连续两次通过平衡位置的过程所用时间为半个周期，即1

2

T ＝0.4 s ，

T ＝0.8 s ，f ＝1T ＝1.25 Hz ，选项B 正确；由题图知：该波的波长λ＝4 m ，波速v ＝λ

T

＝5 m/s ，

选项A 错误；画出t ＝0.6 s 时波形图如图所示，因15 m ＝3λ＋3

4λ，故x 坐标为15 m 的质

点与x ＝3 m 处的质点振动情况一样，即在平衡位置向下振动，选项C 错误；

画出t ＝0.2 s 时波形图如图所示，因22 m ＝5λ＋1

2λ，故x ＝22 m 处的质点与x ＝2 m

处的质点振动情况一样，即在波峰位置，选项D 正确；因质点P 与x ＝17 m 处质点平衡位置间距离Δx ＝14 m ＝3λ＋1

2

λ，故两质点振动步调相反，选项E 正确。

2.[2015·北京高考]周期为2.0 s 的简谐横波沿x 轴传播，该波在某时刻的图象如图所示，此时质点P 沿y 轴负方向运动。则该波( )

A ．沿x 轴正方向传播，波速v ＝20 m/s B.沿x 轴正方向传播，波速v ＝10 m/s C.沿x 轴负方向传播，波速v ＝20 m/s D.沿x 轴负方向传播，波速v ＝10 m/s 答案 B

解析 由质点P 沿y 轴负方向运动，可知波沿x 轴正方向传播，波速v ＝λT ＝20 m

2.0 s ＝10

m/s ，B 项正确。

3.[2015·四川高考]平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距 3 m 的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两小木块每分钟都上下30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰。这列水面波( )

A.频率是30 Hz B ．波长是3 m C.波速是1 m/s D ．周期是0.1 s

答案 C

解析 波的周期T ＝6030 s ＝2 s ，f ＝1T ＝0.5 Hz,1.5λ＝3 m ，λ＝2 m ，则波速v ＝λT ＝2

2

m/s ＝1 m/s ，A 、B 、D 错误，C 正确。

4.[2015·天津高考]图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a 、b 两质点的横坐标分别为x a ＝2 m 和x b ＝6 m ，图乙为质点b 从该时刻开始计时的振动图象。下列说法正确的是( )

A ．该波沿＋x 方向传播，波速为1 m/s B.质点a 经4 s 振动的路程为4 m C.此时刻质点a 的速度沿＋y 方向 D.质点a 在t ＝2 s 时速度为零 答案 D

解析 由题图乙可知，该时刻质点b 在平衡位置沿＋y 方向运动，根据上下坡法可知，波沿－x 方向传播，A 项错误；由题图乙可知，波的振动周期为8 s ，则质点a 经4 s 振动的路程为2A ＝1 m ，B 项错误；由上下坡法可知，此时刻质点a 的速度沿－y 方向，C 项错误；经过2 s 即四分之一周期，质点a 运动到波谷，速度为零，D 项正确。

5.[2015·福建高考]简谐横波在同一均匀介质中沿x 轴正方向传播，波速为v 。若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点a 、b 相距为s ，a 、b 之间只存在一个波谷，则从该时刻起，下列四幅波形图中质点a 最早到达波谷的是( )

答案 D

解析 从图中可得：λA ＝2s ，λB ＝λC ＝s ，λD ＝23s ，周期分别为T A ＝2s v ，T B ＝T C ＝s

v ，T D

＝2s 3v ，所以有t A ＝34T A ＝3s 2v ，t B ＝14T B ＝s 4v ，t C ＝34T C ＝3s 4v ，t D ＝14T B ＝s

6v

，所以D 项正确，A 、B 、

C 三项错误。

6.[2014·课标全国卷Ⅱ](多选)图(a)为一列简谐横波在t ＝0.10 s 时刻的波形图，P 是平衡位置在x ＝1.0 m 处的质点，Q 是平衡位置在x ＝4.0 m 处的质点；图(b)为质点Q 的振动图象。下列说法正确的是( )

A.在t ＝0.10 s 时，质点Q 向y 轴正方向运动

B.在t ＝ 0.25 s 时，质点P 的加速度方向与y 轴正方向相同

C.从t ＝0.10 s 到t ＝0.25 s ，该波沿x 轴负方向传播了6 m

D.从t ＝0.10 s 到t ＝0.25 s ，质点P 通过的路程为30 cm

E.质点Q 简谐运动的表达式为y ＝0.10sin10πt (国际单位制) 答案 BCE

解析

由图(a)得λ＝8 m ，由图(b)得T ＝0.2 s ，所以v ＝λ

T

＝40 m/s 。由图(b)知，在t ＝0.10

s 时，质点Q 通过平衡位置向y 轴负方向运动，A 错误。结合图(a)，由“同侧法”判得波沿

x 轴负方向传播，画出t ＝0.25 s 时的波形图，标出P 、Q 点，如图，此时P 点在x 轴下方，

其加速度向上，B 正确。Δt ＝0.25 s －0.10 s ＝0.15 s ，Δx ＝v ·Δt ＝6.0 m ，C 正确。Δt ＝0.15 s ＝34T ，质点P 在其中的12T 内路程为20 cm ，在剩下的1

4T 内包含了质点P 通过最大位

移的位置，故其路程小于10 cm ，因此在Δt ＝0.15 s 内质点P 通过的路程小于30 cm ，选项D 错误。由图知A ＝0.1 m ，ω＝

2π

T

＝10π rad/s ，所以Q 点简谐运动表达式为y ＝

0.10sin10πt (国际单位制)，E 正确。

7.[2013·课标全国卷Ⅰ](多选) 如图，a 、b 、c 、d 是均匀媒质中x 轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为2 m 、4 m 和6 m 。一列简谐横波以2 m/s 的波速沿x 轴正向传播，在

t ＝0时刻到达质点a 处，质点a 由平衡位置开始竖直向下运动，t ＝3 s 时a 第一次到达最高

点。下列说法正确的是( )

A.在t ＝6 s 时刻波恰好传到质点d 处

B.在t ＝5 s 时刻质点c 恰好到达最高点

C.质点b 开始振动后，其振动周期为4 s

D.在4 s

E.当质点d 向下运动时，质点b 一定向上运动 答案 ACD

解析 波由a 到d 匀速传播，v ＝2 m/s ，t ＝ad v ＝12 m

2 m/s ＝6 s, A 项正确。第一个波峰在

t 1＝3 s 时产生于a 点，再经t 2＝ac v ＝6 m

2 m/s ＝

3 s 到达c 点，共计t ＝t 1＋t 2＝6 s ，B 项错误。

a 点从向下起振至到达最高点用时3 s ，可知34

T ＝3 s ，即T ＝4 s, 则b 点的振动周期也为4 s ，

C 项正确。波经t 2＝ac v ＝3 s 到达c 点，说明此时c 点开始从平衡位置向下振动，再经T

4＝1 s ，

共计4 s 到达最低点，再经T

2＝2 s 可到达最高点，故在4 s

D 项正确。因λ＝v ·T ＝8 m ，而db ＝10 m ＝114λ，并不是12λ或1

2λ的奇数倍，故E 项说法

错误。

8.[2015·石家庄模拟](多选)如图甲所示，一列机械波沿直线ab 向右传播，ab ＝2 m ，a 、

b 两点的振动情况如图乙所示，下列说法中正确的是( )

A ．波速可能是2

43 m/s

B.波长可能是8

3 m

C.波速可能是3

7 m/s

D.波速可能是2

7 m/s

E.波长可能大于8

3 m

答案 ABD

解析 由振动图象可看出t ＝0时刻，点a 在波谷，点b 在平衡位置且向上振动，所以

ab ＝2 m ＝34

λ＋n λ(n ＝0、1、2、3…)，解得λ＝

8

4n ＋3

m(n ＝0、1、2、3…)①，所以波速v ＝λ

T ＝2

4n ＋3

m/s(n ＝0、1、2、3…)②，②式中当n ＝10时，A 项正确；①式中当n ＝0时，

B 项正确；②式中当n ＝1时，D 项正确。

9.[2015·江苏高考](1)一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比________。

A.波速变大 B ．波速不变 C.频率变高

D ．频率不变

(2)用2×106

Hz 的超声波检查胆结石，该超声波在结石与胆汁中的波速分别为2250 m/s 和1500 m/s ，则该超声波在结石中的波长是胆汁中的________倍。用超声波检查胆结石是因为超声波的波长较短，遇到结石时________(选填“容易”或“不容易”)发生衍射。

答案 (1)BC (2)1.5 不容易

解析 (1)超声波的波速由介质决定，是不变的，选项A 错误，选项B 正确；根据多普勒效应的原理，频率变高，选项C 正确，选项D 错误。

(2)波长和波速成正比，所以波长之比为2250

1500＝1.5；波长越短，越不容易发生衍射。

10.[2015·课标全国卷Ⅰ]甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x 轴正向和负向传播，波速均为v ＝25 cm/s 。两列波在t ＝0时的波形曲线如图所示。求：

(1)t ＝0时，介质中偏离平衡位置位移为16 cm 的所有质点的x 坐标； (2)从t ＝0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为－16 cm 的质点的时间。 答案 (1)x ＝(50＋300n ) cm(n ＝0，±1，±2…) (2)t ＝0.1 s

解析 (1)t ＝0时，在x ＝50 cm 处两列波的波峰相遇，该处质点偏离平衡位置的位移为16 cm 。两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为16 cm 。

从图线可以看出，甲、乙两列波的波长分别为 λ1＝50 cm ，λ2＝60 cm ① 甲、乙两列波波峰的x 坐标分别为

x 1＝50＋k 1λ1，k 1＝0，±1，±2，…② x 2＝50＋k 2λ2，k 2＝0，±1，±2，…③

由①②③式得，介质中偏离平衡位置位移为16 cm 的所有质点的x 坐标为x ＝(50＋300n ) cm(n ＝0，±1，±2，…)④

(2)只有两列波的波谷相遇处的质点的位移为－16 cm 。t ＝0时，两波波谷间的x 坐标之差为

Δx ′＝??????50＋ 2m 2＋1 λ22－??????50＋ 2m 1＋1 λ12⑤

式中，m 1和m 2均为整数。将①式代入⑤式得 Δx ′＝10(6m 2－5m 1)＋5⑥

由于m 1、m 2均为整数，相向传播的波谷间的距离最小为 Δx 0′＝5 cm ⑦

从t ＝0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为－16 cm 的质点的时间为t ＝Δx 0′

2v ⑧

代入数值得t ＝0.1 s 。⑨

11.[2015·课标全国卷Ⅱ]平衡位置位于原点O 的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x 轴传播，P 、Q 为x 轴上的两个点(均位于x 轴正向)、P 与O 的距离为35 cm ，此距离介于一倍波长与二倍波长之间。已知波源自t ＝0时由平衡位置开始向上振动，周期T ＝1 s ，振幅A ＝5 cm 。当波传到P 点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5 s ，平衡位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置。求：

(1)P 、Q 间的距离；

(2)从t ＝0开始到平衡位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程。

答案 (1)PQ ＝133 cm (2)s ＝125 cm

解析 (1)由题意，O 、P 两点间的距离与波长λ之间满足OP ＝5

4λ①

波速v 与波长的关系为v ＝

λ

T

②

在t ＝5 s 的时间间隔内，波传播的路程为vt 。由题意有

vt ＝PQ ＋λ4

③

式中，PQ 为P 、Q 间的距离。由①②③式和题给数据，得

PQ ＝133 cm ④

(2)Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动的时间为t 1＝t ＋5

4

T ⑤

波源从平衡位置开始运动，每经过T 4，波源运动的路程为A 。由题给条件得t 1＝25×T

4⑥

故t 1时间内，波源运动的路程为s ＝25A ＝125 cm 。⑦

12. [2015·江西八校联考]设B 、C 为两列机械波的波源，它们在同种介质中传播，其振动表达式分别为y B ＝0.1cos(2πt ) cm 和y C ＝0.1cos(2πt ＋π) cm ，发出的波的传播方向如图中的虚线所示，2 s 末P 点开始起振。它们传到P 点时相遇，PB ＝40 cm ，PC ＝50 cm 。试求：

(1)这两列波的波长； (2)P 点形成合振动的振幅。 答案 (1)0.2 m (2)0.2 cm 解析 (1)由题知T ＝1 s 又v ＝0.4

2 m/s ＝0.2 m/s

则λ＝vT ＝0.2 m

(2)两列波到P 点的波程差为半个波长，又波源振动反向，故P 点为加强点，则振幅A ＝0.2 cm 。

高中物理选修-4知识点机械振动与机械波解析

机械振动与机械波 简谐振动 一、学习目标 1.了解什么是机械振动、简谐运动 2.正确理解简谐运动图象的物理含义，知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线。 二、知识点说明 1.弹簧振子(简谐振子)： (1)平衡位置：小球偏离原来静止的位置； (2)弹簧振子：小球在平衡位置附近的往复运动，是一种机械 运动，这样的系统叫做弹簧振子。 (3)特点：一个不考虑摩擦阻力，不考虑弹簧的质量，不考虑振子的大小和形状的理想化的物理模型。 2.弹簧振子的位移—时间图像 弹簧振子的s—t图像是一条正弦曲线，如图所示。 3.简谐运动及其图像。 (1)简谐运动：如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像(x-t图像)是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。 (2)应用：心电图仪、地震仪中绘制地震曲线装置等。 三、典型例题

例1：简谐运动属于下列哪种运动( ) A．匀速运动 B．匀变速运动 C．非匀变速运动 D．机械振动 解析：以弹簧振子为例，振子是在平衡位置附近做往复运动，并且平衡位置处合力为零，加速度为零，速度最大．从平衡位置向最大位移处运动的过程中，由F＝－kx可知，振子的受力是变化的，因此加速度也是变化的。故A、B错，C正确。简谐运动是最简单的、最基本的机械振动，D正确。 答案：CD 简谐运动的描述 一、学习目标 1．知道简谐运动的振幅、周期和频率的含义。 2．知道振动物体的固有周期和固有频率，并正确理解与振幅无关。 二、知识点说明 1.描述简谐振动的物理量，如图所示： (1)振幅：振动物体离开平衡位置的最大距离，。 (2)全振动：振子向右通过O点时开始计时，运动到A，然后向左回到O，又继续向左达到，之后又回到O，这样一个完整的振动过程称为一次全振动。 (3)周期：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间，符号T表示，单位是秒(s)。 (4)频率：单位时间内完成全振动的次数，符号用f表示，且有，单位是赫兹(Hz)，。 (5)周期和频率都是表示物体振动快慢的物理量，周期越小，频率越大，振动越快。 (6)相位：用来描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态。 2.简谐运动的表达式：。

2020年高考回归复习—机械振动和机械波选择综合题十 含答案

高考回归复习—机械振动和机械波选择之综合题十 1．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t=0时刻波刚好传播到x=6m处的质点A，如图所示，已知波的传播速度为48m/s，下列说法正确的是（） A．波源的起振方向是向上 B．从t=0时刻起再经过0.5s时间质点B第一次出现波峰 C．在t=0时刻起到质点B第一次出现波峰的时间内质点A经过的路程是24cm D．从t=0时刻起再经过0.35s时间质点B开始起振 E.当质点B开始起振时，质点A此时刚好在波谷 2．一列简谐横波在t=ls时的波形图如图所示，a、b、c分别为介质中的三个质点，其平衡位置分别为x a=0.5m、x b=2.0m、x c=3.5m。此时质点b正沿y轴负方向运动，且在t=l.5s时第一次运动到波谷。则下列说法正确的是（） A．该波沿x轴正方向传播 B．该波的传播速度大小为1m/s C．质点a与质点c的速度始终大小相等、方向相反 D．每经过2s，质点a通过的路程都为1.6m E.质点c的振动方程为 π 0.4cos(m) 2 y t 3．一列周期为0.8 s的简谐波在均匀介质中沿x轴传播，该波在某一时刻的波形如图所示；A、B、C是介质中的三个质点，平衡位置分别位于2 m、3 m、6 m 处．此时B质点的速度方向为－y方向，下列说法正确的是( ) A．该波沿x轴正方向传播，波速为10 m/s

B ．A 质点比B 质点晚振动0.1 s C ．B 质点此时的位移为1 cm D ．由图示时刻经0.2 s ，B 质点的运动路程为2 cm E.该列波在传播过程中遇到宽度为d ＝4 m 的障碍物时不会发生明显的衍射现象 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、2所示。则下列说法正确的是（ ） A ．质点a 的振动方程为y =4sin( 4 t +π2 )cm B ．质点a 处在波谷时，质点b 一定处在平衡位置且向y 轴正方向振动 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 ．若波沿x 轴正方向传播，这列波的最大传播速度为3m/s 5．如图甲，介质中两个质点A 和B 的平衡位置距波源O 的距离分别为1m 和5m ．图乙是波源做简谐运动的振动图像．波源振动形成的机械横波可沿图甲中x 轴传播．已知t ＝5s 时刻，A 质点第一次运动到y 轴负方向最大位移处．下列判断正确的是（ ） A ．A 质点的起振方向向上 B ．该列机械波的波速为0.2m/s C ．该列机械波的波长为2m D ．t ＝11.5s 时刻，B 质点的速度方向沿y 轴正方向 E.若将波源移至x ＝3m 处，则A 、B 两质点同时开始振动，且振动情况完全相同 6．如图a 所示，在某均匀介质中S 1，S 2处有相距L =12m 的两个沿y 方向做简谐运动的点波源S 1，S 2。两波

2018年机械振动和机械波专题复习

知识点一：振动图像（物理意义.质点振动方向）与波形图（物理意义.传播方向与振动方向），回复 力、位移、速度、加速度等分析 1 ?悬挂在竖直方向上的弹簧振子,周期为 2 s,从最低点的位置向上运动时开始计时，它的振动图像如图所示，由 图可知（） A. t 二1.25 s 时振子的加速度为正，速度为正 B. t 二1.7 s 时振子的加速度为负，速度为负 C. t 二1. 0 s 时振子的速度为零,加速度为负的最大值 D. t=1.5 s 时振子的速度为零，加速度为负的最大值 2?如图甲所示，一弹簧振子在A. B 间做简谐运动,0为平衡位置，如图乙是振子做简谐运动时的位移-时间图像, 则关于振子的加速度随时间的变化规律,下列四个图像（选项）中正确的是（） 5?—列横波沿x 轴正向传播.心b 、c. 〃为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图1 所示，此后，若经过3/4周期开始计时，则图2描述的是 A. “处质点的振动图象 B.b 处质点的振动图象 C.e 处质点的振动图象 D.〃处质点的振动图象 3?如图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以0点为平衡位置，在 a 、&两点之间做简谐运动，其振动图象如图乙所示。由振动图象可以得知 A. 振子的振动周期等于匕 B. 在（二0时刻，振子的位置在艺点 C. 在时刻，振子的速度为零 D ?从九到tzy 振子正从0点向b 点运动 4. 一简谐机械波沿x 轴正方向传播，周期为7\波长为人。若在x=0处质点 A ? B. C ? D.

6. 如图所示，甲图为一列简谐横波在t-0.2s 时刻的波动图象和乙图为这列波上质点F 的振动图象，则该波 7. 如图所示是一列沿x 轴传播的简谐横波在某时刻的波形图。已知a 质点的运动状态总是滞后于b 质点0. 5s, 质点b 和质点c 之间的距离是5cm.下列说法中正确的是 A. 此列波沿x 轴正方向传播 B. 此列波的频率为2Hz C. 此列波的波长为10cm D ?此列波的传播速度为5cm/s 8?—列向右传播的简谐横波在某一时刻的波形如图所示，该时刻.两个质咼相同的质点只0到平衡位置的距离 相等。关于只0两个质点，以下说法正确的是（ ） A. 尸较J 先回到平衡位置 B. 再经;周期，两个质点到平衡位置的距离相等 o 4 C.两个质点在任意时刻的动疑相同 X ail ? 4 1 ? 1 D.两个质点在任意时刻的加速度相同 . 9. 在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波。一质点由平衡位置竖直向上运动，经O.ls 到达最大位移处.在 这段时间内波传播了 0.5 m 0则这列波（） A. 周期是O ?2s B ?波长是0.5 m C ?波速是2 nVs D ?经1.6 s 传播了 8m 10. 如图所示，两列简谐横波分別沿x 轴正方向和负方向传皤，两波源分别位于x=-0. 2m 和x=l. 2m 处，两列波 的速度大小均为v 二0?4m/s,两波源的振幅均为A 二2cm 。图示为t 二0时刻两列波的图象（传播方向如图所示）， 该时刻平衡位宜位于x=0. 2m 和x 二0?8m 的P 、Q 两质点刚开始振动，质点M 的平衡位置处于x=0. 5m 处。关于各 质点运动情况的判断正确的是（ ） A. t 二0时刻质点P 、Q 均沿y 轴正方向运动 B. t 二Is 时刻，质点M 的位移为一4cm C. t 二Is 时刻，质点M 的位移为+ 4cm D ?t 二0?75s 时刻，质点P 、Q 都运动到x 二0?5m A. 沿*轴负方传播，波速为0. 8m/s B. 沿x 轴正方传播，波速为0. 8m/s C. 沿*轴负方传播，波速为5mAs D. 沿x 轴正方传播，波速为5m./s .v/m t/s

(完整word版)机械振动和机械波知识点复习及练习

机械振动和机械波 一 机械振动知识要点 1． 机械振动：物体（质点）在平衡位置附近所作的往复运动叫机械振动，简称振动 条件：a 、物体离开平衡位置后要受到回复力作用。b 、阻力足够小。 ? 回复力：效果力——在振动方向上的合力 ? 平衡位置：物体静止时，受（合）力为零的位置： 运动过程中，回复力为零的位置（非平衡状态） ? 描述振动的物理量 位移x （m ）——均以平衡位置为起点指向末位置 振幅A （m ）——振动物体离开平衡位置的最大距离（描述振动强弱） 周期T （s ）——完成一次全振动所用时间叫做周期（描述振动快慢） 全振动——物体先后两次运动状态（位移和速度）完全相同所经历的过程 频率f （Hz ）——1s 钟内完成全振动的次数叫做频率（描述振动快慢） 2． 简谐运动 ? 概念：回复力与位移大小成正比且方向相反的振动 ? 受力特征：kx F -= 运动性质为变加速运动 ? 从力和能量的角度分析x 、F 、a 、v 、E K 、E P 特点：运动过程中存在对称性 平衡位置处：速度最大、动能最大；位移最小、回复力最小、加速度最小 最大位移处：速度最小、动能最小；位移最大、回复力最大、加速度最大 ? v 、E K 同步变化；x 、F 、a 、E P 同步变化，同一位置只有v 可能不同 3． 简谐运动的图象（振动图象） ? 物理意义：反映了1个振动质点在各个时刻的位移随时间变化的规律 可直接读出振幅A ，周期T （频率f ） 可知任意时刻振动质点的位移（或反之） 可知任意时刻质点的振动方向（速度方向） 可知某段时间F 、a 等的变化 4． 简谐运动的表达式：)2sin( φπ +=t T A x 5． 单摆（理想模型）——在摆角很小时为简谐振动 ? 回复力：重力沿切线方向的分力 ? 周期公式：g l T π 2= （T 与A 、m 、θ无关——等时性） ? 测定重力加速度g,g=2 24T L π 等效摆长L=L 线+r 6． 阻尼振动、受迫振动、共振 阻尼振动（减幅振动）——振动中受阻力，能量减少，振幅逐渐减小的振动 受迫振动：物体在外界周期性驱动力作用下的振动叫受迫振动。 特点：驱受f f = ? 共振：物体在受迫振动中，当驱动力的频率跟物体的固有频率相等的时候，受迫振动的振 幅最大，这种现象叫共振 ? 条件：固驱f f =（共振曲线） 【习题演练一】 1 一弹簧振子在一条直线上做简谐运动，第一次先后经过M 、N 两点时速度v （v ≠0）相同，那么，下列说法正确的是（ ） A. 振子在M 、N 两点受回复力相同 B. 振子在M 、N 两点对平衡位置的位移相同 C. 振子在M 、N 两点加速度大小相等 D. 从M 点到N 点，振子先做匀加速运动，后做匀减速运动 2 如图所示，一质点在平衡位置O 点两侧做简谐运动，在它从平衡位置O 出发向最大位移A 处运动过程中经0.15s 第一次通过M 点，再经0.1s 第2次通过M 点。则此后还要经多长时间第3次通过M 点，该质点振动的频率为 3 甲、乙两弹簧振子，振动图象如图所示，则可知（ ） A. 两弹簧振子完全相同 B. 两弹簧振子所受回复力最大值之比F 甲∶F 乙=2∶1

高考物理机械振动与机械波专题讲解

高考物理机械振动与机 械波专题讲解 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

专题六机械振动与机械波 一、大纲解读 振动在介质中的传播形成波，本专题涉及的Ⅱ级要求有三个：弹簧振子、简谐运动、简谐运动的振幅、周期和频率、简谐运动的位移—时间图象；单摆，在小振幅条件下单摆做简谱运动，周期公式；振动在介质中的传播——波、横波和纵波、横波的图像、波长、频率和波速的关系。它们是高考考查的重点，其中振动与波动的结合问题是高考出题的一个重要方向，单摆的问题经常结合实际的情景进行考查，有时也综合题出现，但往往比较简单，以考查周期公式为主。涉及的I级要求有五个，其中共振，波的叠加、干涉、衍射等问题都曾在高考中出现，复习中不能忽视。只要振动的能量转化、多普勒效应在高考中出现次数的相对较少是考查的冷门。 二、重点剖析 1.机械振动这一部分概念较多，考点较多，对图象要求层次较高，因而高考试题对本部分内容考查的特点是试题容量较大，综合性较强，一道题往往要考查力学的多个概念或者多个规律。因此，在复习本专题时，要注意概念的理解和记忆、要注意机械振动与牛顿定律、动量守恒定律、机械能守恒定律的综合应用。 要求掌握简谐运动的判断方法，知道简谐运动中各物理量的变化特点，知道简谐运动具有周期性，其运动周期由振动系统本身的性质决定，清楚简谐运动涉及到的物理量较多，且都与简谐运动物体相对平衡位置的位移x存在直接或间接关系，如果弄清了图6-1的关系，就很容易判断各物理量的变化情况。 2.理解和掌握机械波的特点：（1）在简谐波传播方向上，每一个质点都以它自己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它前一质点的振动。

2018机械振动和机械波专题复习

知识点一：振动图像（物理意义、质点振动方向）与波形图（物理意义、传播方向与振动方向），回复力、 位移、速度、加速度等分析 1.悬挂在竖直方向上的弹簧振子 , 周期为2 s,从最低点的位置向上运动时开始计时,它的振动图像如图所示,由图可知?( ) = s时振子的加速度为正,速度为正 = s时振子的加速度为负,速度为负 = s时振子的速度为零,加速度为负的最大值 = s时振子的速度为零,加速度为负的最大值 2.如图甲所示,一弹簧振子在A、B间做简谐运动,O为平衡位置,如图乙是振子做简谐运动时的位移-时间图像,则 关于振子的加速度随时间的变化规律,下列四个图像(选项)中正确的是?( ) 3.如图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以O点为平衡位置，在a、 b两点之间做简谐运动，其振动图象如图乙所示。由振动图象可以得知 A．振子的振动周期等于t1 B．在t=0时刻，振子的位置在a点 C．在t=t1时刻，振子的速度为零 D．从t1到t2，振子正从O点向b点运动 4．一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为λ。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（） 5.一列横波沿x轴正向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图1所示，此后，若经过3/4周期开始计时，则图2描述的是 处质点的振动图象处质点的振动图象 处质点的振动图象处质点的振动图象 A y t O T/2T A y x Oλ/2λ A y x Oλ/2λ A y x Oλ/2λ A y x Oλ/2λ

6．如图所示，甲图为一列简谐横波在t=时刻的波动图象，乙图为这列波上质点P 的振动图象，则该波 A ．沿x 轴负方传播，波速为0.8m/s B ．沿x 轴正方传播，波速为0.8m/s C ．沿x 轴负方传播，波速为5m/s D ．沿x 轴正方传播，波速为5m/s 7.如图所示是一列沿x 轴传播的简谐横波在某时刻的波形图。已知a 质点的运动状态总是滞后于b 质点，质点b 和质点c 之间的距离是5cm 。下列说法中正确的是 A ．此列波沿x 轴正方向传播 B ．此列波的频率为2Hz C ．此列波的波长为10cm D ．此列波的传播速度为5cm/s 8.一列向右传播的简谐横波在某一时刻的波形如图所示，该时刻，两个质量相同的质点P 、Q 到平衡位置的距离相等。关于P 、Q 两个质点，以下说法正确的是（ ） A ．P 较Q 先回到平衡位置 B ．再经 4 1 周期，两个质点到平衡位置的距离相等 C ．两个质点在任意时刻的动量相同 D ．两个质点在任意时刻的加速度相同 9．在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波。一质点由平衡位置竖直向上运动，经 s 到达最大位移处．在这段 时间内波传播了0.5 m 。则这列波（ ） A ．周期是 s B ．波长是 m C ．波速是2 m/s D ．经 s 传播了8 m 10.如图所示，两列简谐横波分别沿x 轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=和x=处，两列波的速度大小均为v=0.4m/s ，两波源的振幅均为A=2cm 。图示为t=0时刻两列波的图象（传播方向如图所示），该时刻平衡位置位于x=0.2m 和x=0.8m 的P 、Q 两质点刚开始振动，质点M 的平衡位置处于x=0.5m 处。关于各质点运动情况的判断正确的是（ ） A. t=0时刻质点P 、Q 均沿y 轴正方向运动 B. t=1s 时刻，质点M 的位移为－4cm C. t=1s 时刻，质点M 的位移为＋4cm D. t=时刻，质点P 、Q 都运动到x= a b c O y /m x /cm x /10-1 m y /cm 0 -2 2 4 6 8 10 12 v 2 -2 v P Q M x /m y /m P t /s y /m

机械振动和机械波知识点复习及总结要点

机械振动和机械波知识点复习 一机械振动知识要点 1．机械振动：物体（质点）在平衡位置附近所作的往复运动叫机械振动，简称振动 条件：a、物体离开平衡位置后要受到回复力作用。b、阻力足够小。回复力：效果力——在振动方向上的合力平衡位置：物体静止时，受（合）力为零的位置：运动过程中，回复力为零的位置（非平衡状态）描述振动的物理量 位移x（m）——均以平衡位置为起点指向末位置 振幅A（m）——振动物体离开平衡位置的最大距离（描述振动强弱）周期T （s）——完成一次全振动所用时间叫做周期（描述振动快慢）全振动——物体先后两次运动状态（位移和速度）完全相同所经历的过程 频率f（Hz）——1s钟内完成全振动的次数叫做频率（描述振动快慢） 2．简谐运动 概念：回复力与位移大小成正比且方向相反的振动受力特征：运动性质为变加速运动从力和能量的角度分析x、F、a、v、EK、EP 特点：运动过程中存在对称性 平衡位置处：速度最大、动能最大；位移最小、回复力最小、加速度最小最大位移处：速度最小、动能最小；位移最大、回复力最大、加速度最大、EK同步变化；x、F、a、EP同步变化，同一位置只有v可能不同 3．简谐运动的图象（振动图象） 物理意义：反映了1个振动质点在各个时刻的位移随时间变化的规律可直接读出振幅A，周期T（频率f）可知任意时刻振动质点的位移（或反之）可知任意时刻质点的振动方向（速度方向）可知某段时间F、a等的变化 4．简谐运动的表达式： 5．单摆（理想模型）——在摆角很小时为简谐振动 回复力：重力沿切线方向的分力周期公式： l （T与A、m、θ无关——等时性） g 测定重力加速度g,g= 等效摆长L=L线+r 2 T 6．阻尼振动、受迫振动、共振

2021届高三物理一轮复习力学机械振动与机械波波的图像专题练习

2021届高三物理一轮复习力学机械振动与机械波波的图像专题练习 一、填空题 1．一列简谐横波在x 轴上传播，波源振动周期T =0.1s ，在某一时刻的波形如图所示，且此时a 点向下运动，则该波的波长_______m ，波速______m ／s ，该波向x 轴的_______（正、负）方向传播。 2．一列简谐横波在0t =时刻的波形图如图中实线所示，3s t =时的波形图如图中虚线所示。已知该波传播的速度5m/s v =，则该波的传播方向为__________；质点a 的振动周期为__________s ；质点a 的振动方程为___________。 3．一列简谐横波沿x 轴正方向传播，在t ＝0时刻的波形图如图所示。已知这列波在P 点出现两次波峰的最短时间为0.4s ，这列波的波速是________m/s ；再经________s 质点R 第二次到达波峰。 4．如图所示，甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，P 是平衡位置为x=1m 处的质点，Q 是平衡位置为x=4m 处的质点，图乙为质点Q 的振动图象，则该列机械波的波速为 m/s ，在t=0.Is 时刻，质点P 对平衡位置的位移为____cm. 5．如图所示，波源在x=0处的简谐横波刚好传播到x=5 m 处的M 点，此时波源恰好在正方向最大位移处， 已知该简谐横波的波速v=4 m/s ，则该波的波长为____m;此时x=3.5 m 处的质点正在向____(选填“x 轴正”、 “x 轴负”、“y 轴正”或“y 轴负”)方向运动；从波源开始振动到波传播到M 点的时间为____s ．

6．如图，位于坐标原点的某波源S 振动方程y ＝10sin 200πt （cm ），产生的简谐横波沿x 轴正方向传播，波速v ＝80 m/s ．在x 轴上有M 、N 、P 三点，已知SM ＝SN ＝1 m ，NP ＝0.2 m ．当波刚传到质点P 时，P 点的振动方向沿y 轴____（填“正”或“负”）方向，N 质点的位移为____cm ．此后质点M 、N 的振动方向始终__（填“相同”或“相反”）． 7．弹性绳沿x 轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t ＝0时使其开始沿y 轴做振幅为8 cm 的简谐振动，在t ＝0.25 s 时，绳上形成如图所示的波形，则该波的波速为______cm/s ，t ＝______s 时，位于x 2＝45 cm 处的质点N 恰好第一次沿y 轴正向通过平衡位置． 8．t=0时刻从坐标原点O 处发出一列简谐波，沿x 轴正方向传播，4s 末刚好传到A 点，波形如图所示.则A 点的起振方向为______，该波的波速v=_____m/s. 9．如图为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波的部分波形图。若：该波波速80m/s ，在0t =时刻刚好传播到13m x =处，则0.425s t =时，9m x =处的质点的位移为________cm ，该波刚好传到x =________m 处。 10．一列简谐横波在某介质中沿x 轴传播，在x 轴上a 、b 两点的振动图像分别为如图甲乙所示，波的传播速度为5m/s ，a 、b 间的距离小于一个波长，若波从a 传播到b ，则a 、b 间的距离为______________m ，若波从b 传播到a ，所用的时间为____________s ，若增大波源处质点的振动频率，则波从b 传播到a 所用的时间会________________（填“变大”、“变小”或“不变”）． 11．如图所示，位于坐标原点的波源从t=0时刻开始沿y 轴正方向振动，产生的两列简谐横波在同一介质中分别沿x 轴正方向和负方向传播。t=3s 时x A =-2m 的质点A 第一次经平衡位置向y 轴负方向运动；x B =6m 处

机械振动和机械波知识点复习及总结

机械振动和机械波知识点复习及总结 1、机械振动：物体（质点）在平衡位置附近所作的往复运动叫机械振动，简称振动条件：a、物体离开平衡位置后要受到回复力作用。b、阻力足够小。 回复力：效果力在振动方向上的合力平衡位置：物体静止时，受（合）力为零的位置： 运动过程中，回复力为零的位置（非平衡状态）描述振动的物理量位移x（m）均以平衡位置为起点指向末位置振幅A（m）振动物体离开平衡位置的最大距离（描述振动强弱）周期T（s）完成一次全振动所用时间叫做周期（描述振动快慢）全振动物体先后两次运动状态（位移和速度）完全相同所经历的过程频率f （Hz）1s钟内完成全振动的次数叫做频率（描述振动快慢） 2、简谐运动概念：回复力与位移大小成正比且方向相反的振动受力特征： 运动性质为变加速运动从力和能量的角度分析x、F、a、v、EK、EP特点：运动过程中存在对称性平衡位置处：速度最大、动能最大；位移最小、回复力最小、加速度最小最大位移处：速度最小、动能最小；位移最大、回复力最大、加速度最大 v、EK同步变化；x、F、a、EP同步变化，同一位置只有v可能不同 3、简谐运动的图象（振动图象）物理意义：反映了1个振动质点在各个时刻的位移随时间变化的规律可直接读出振幅A，周

期T（频率f）可知任意时刻振动质点的位移（或反之）可知任意时刻质点的振动方向（速度方向）可知某段时间F、a等的变化 4、简谐运动的表达式： 5、单摆（理想模型）在摆角很小时为简谐振动回复力：重力沿切线方向的分力周期公式： （T与 A、m、θ无关等时性）测定重力加速度g,g= 等效摆长L=L 线+r 6、阻尼振动、受迫振动、共振阻尼振动（减幅振动）振动中受阻力，能量减少，振幅逐渐减小的振动受迫振动：物体在外界周期性驱动力作用下的振动叫受迫振动。 特点： 共振：物体在受迫振动中，当驱动力的频率跟物体的固有频率相等的时候，受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振条件：（共振曲线） 【习题演练一】 1 一弹簧振子在一条直线上做简谐运动，第一次先后经过M、N两点时速度v（v≠0）相同，那么，下列说法正确的是（） A、振子在M、N两点受回复力相同 B、振子在M、N两点对平衡位置的位移相同 C、振子在M、N两点加速度大小相等

机械振动和机械波知识点复习及总结

2. 机械振动和机械波知识点复习 机械振动知识要点 机械振动：物体（质点）在平衡位置附近所作的往复运动叫机械振 动，简称振动 条件：a物体离开平衡位置后要受到回复力作用。b、阻力足够小回复力：效果力——在振动方向上的合力 平衡位置：物体静止时，受（合）力为零的位置： 运动过程中，回复力为零的位置（非平衡状态）描述振动的物理量 位移x（m —均以平衡位置为起点指向末位置 振幅A（m ――振动物体离开平衡位置的最大距离（描述振动强弱） 过程频率f （Hz）―― 1s钟内完成全振动的次数叫做频率（描述振动快慢） 简谐运动 概念：回复力与位移大小成正比且方向相反的振动 受力特征：F二-kx运动性质为变加速运动 从力和能量的角度分析x、F、a、v、EK EP 特点：运动过程中存在对称性平衡位置处：速度最大、动能最大；位移最小、回复力最小、加速度最小 最大位移处：速度最小、动能最小；位移最大、回复力最大、加速度最大v、EK同步变化；x、F、a、EP同步变化，同一位置只有v 可能不同3. 简谐运动的图象（振动图象） 物理意义：反映了1个振动质点在各个时刻的位移随时间变化的规律可直接读出振幅A,周期T （频率f ）可知任意时刻振动质点的 位移（或反之） 可知任意时刻质点的振动方向（速度方向）可知某段时间F、a 等的变化 4. 简谐运动的表达式：x二Asi n（仝t，J T 5. 单摆（理想模型）一一在摆角很小时为简谐振动 回复力：重力沿切线方向的分力 周期公式：T = 2\丨（T与A m 6无关——等时性） \ g 1. 周期T（s）完成一次全振动所用时间叫做周期（描述振动快慢）全振动物体先后两次运动状态（位移和速度）完全相同所经历的

机械振动与机械波专题练习(带详解)

机械振动与机械波专题练习（带详解) 一、多选题 1．下列有关波动现象的特性与应用说法正确的是（ ） A ．医学诊断时用“ B 超”仪器探测人体内脏，是利用超声波的多普勒效应 B ．5G 通信技术（采用3300﹣5000MHz 频段），相比现有的4G 通信技术（采用1880﹣2635MHz 频段），5G 容量更大，信号粒子性更显著 C ．在镜头前装偏振片，可以减弱镜头反射光 D ．电子显微镜的电子束速度越大，电子显微镜分辨本领越强 【答案】BD A.“B 超”仪器通过它的探头不断向人体发出短促的超声波（频率很高，人耳听不到的声波）脉冲，超声波遇到人体不同组织的分界面时会反射回来，又被探头接收，这些信号经电子电路处理后可以合成体内脏器的像，没有使用多普勒效应。故A 错误； B.5G ，即第五代移动通信技术，采用3300﹣5000MHz 频段，相比于现有的4G （即第四代移动通信技术，1880﹣2635MHz 频段）技术而言，具有极大的带宽、极大的容量和极低的时延。5G 容量更大，信号的频率更大，所以粒子性更显著。故B 正确； C.在镜头前装偏振片，可以减弱被拍摄物体反射光，而不是减弱镜头反射光。故C 错误； D.电子显微镜的电子束速度越大，则电子的波长越短，电子显微镜分辨本领越强。故D 正确 2．如图所示的装置中，在曲轴AB 上悬挂一个弹簧振子，若不转动把手C ，让其上下振动，周期为1T ，若使把手以周期()221T T T >匀速转动，当运动都稳定后，则（ ） A ．弹簧振子的振动周期为1T B ．弹簧振子的振动周期为2T C ．.弹簧振子的振动频率为2 1T D ．要使弹簧振子的振幅增大，可让把手转速减小 E.要使弹簧振子的振幅增大，可让把手转速增大

高三第一轮复习《机械振动和机械波》

高三第一轮复习《机械振动和机械波》 一、机械振动： （一）夯实基础： 1、简谐运动、振幅、周期和频率： （1）简谐运动：物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动。 特征是：F=-kx,a=-kx/m （2）简谐运动的规律： ①在平衡位置：速度最大、动能最大、动量最大；位移最小、回复力最小、加速度最小。 ②在离开平衡位置最远时：速度最小、动能最小、动量最小；位移最大、回复力最大、加速度最大。 ③振动中的位移x 都是以平衡位置为起点的，方向从平衡位置指向末位置，大小为这两位置间的直线距离。加速度与回复力、位移的变化一致,在两个“端点”最大，在平衡位置为零，方向总是指向平衡位置。 ④当质点向远离平衡位置的方向运动时，质点的速度减小、动量减小、动能减小，但位移增大、回复力增大、加速度增大、势能增大，质点做加速度增大减速运动；当质点向平衡位置靠近时，质点的速度增大、动量增大、动能增大，但位移减小、回复力减小、加速度减小、势能减小，质点做加速度减小的加速运动。 ④弹簧振子周期：T= 2 (与振子质量有关,与振幅无关) （3）振幅A ：振动物体离开平衡位置的最大距离称为振幅。它是描述振动强弱的物理量, 是标量。 （4）周期T 和频率f ：振动物体完成一次全振动所需的时间称为周期T,它是标量，单位是秒；单位时间内完成的全振动的次数称为频率，单位是赫兹（Hz ）。周期和频率都是描述振动快慢的物理量，它们的关系是：T=1/f. 2、单摆： （1）单摆的概念：在细线的一端拴一个小球，另一端固定在悬点上，线的伸缩和质量可忽略，线长远大于球的直径，这样的装置叫单摆。 （2）单摆的特点： ○ 1单摆是实际摆的理想化，是一个理想模型; ○ 2单摆的等时性，在振幅很小的情况下，单摆的振动周期与振幅、摆球的质量等无关; ○3单摆的回复力由重力沿圆弧方向的分力提供，当最大摆角α<100 时，单摆的振动是简谐运动，其振动周期T= g L π 2。 （3）单摆的应用：○1计时器；○2测定重力加速度g=2 24T L π. 3、受迫振动和共振： （1）受迫振动：物体在周期性驱动力作用下的振动叫受迫振动，其振动频率和固有频率无关，等于驱动力的频率；受迫振动是等幅振动，振动物体因克服摩擦或其它阻力做功而消耗振动能量刚好由周期性的驱动力做功给予补充，维持其做等幅振动。 （2）共振：○1共振现象：在受迫振动中，驱动力的频率和物体的固有频率相等时，振幅最大，这种现象称为共振。 ○ 2产生共振的条件：驱动力频率等于物体固有频率。○3共振的应用：转速计、共振筛。 4、简谐运动图象： （1）特点：用演示实验证明简谐运动的图象是一条正弦（或余弦）曲线。 （2）简谐运动图象的应用： ①可求出任一时刻振动质点的位移。 ②可求振幅A ：位移的正负最大值。 ③可求周期T ：两相邻的位移和速度完全相同的状态的时间间隔。 ④可确定任一时刻加速度的方向。 ⑤可求任一时刻速度的方向。 ⑥可判断某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况。 πm K

高考物理专题 机械振动与机械波(含答案)

专题十六机械振动与机械波 考纲解读 分析解读在新课标省区的高考中,对该部分知识点的考查不会面面俱到,以中等难度的题目为主。对简谐运动的考查相对较少,主要考查振动图像和波动图像以及波的传播规律等,考查的题型在不同省、市略有差别,但大多以非选择题的形式出现。 本专题综合运用运动学、动力学和能的转化等方面的知识,讨论机械振动和机械波的特点和规律,以及它们之间的联系和区别。熟练掌握振动的周期、能量、波速、波长与频率的关系及机械波的干涉、衍射等知识对后面电磁振荡及电磁波的干涉、衍射等内容的复习具有较大的帮助。

命题探究 解法一图像法 由题意可知此波t=0时的图像如图所示 (1)A点第一次回到平衡位置时t=,即T=4s; A点比O点晚到平衡位置Δt=s。即Δt=T,故O、A平衡位置间的距离x=λ 即5cm=λ,λ=30cm,v==7.5cm/s (2)设质点O的位移随时间变化的关系式为y=Acos 代入数据4=Acosφ0 0=Acos 联立解得φ0=,A=8cm 故质点O的位移随时间变化的关系式为 y=0.08cos(国际单位制) 或y=0.08sin(国际单位制) 解法二解析法 (ⅰ)设振动周期为T。由于质点A在0到1s内由最大位移处第一次回到平衡位置,经历的是个周期,由此可

知 T=4s① 由于质点O与A的距离5cm小于半个波长,且波沿x轴正向传播,O在t=s时回到平衡位置,而A在t=1s时回到平衡位置,时间相差s。两质点平衡位置的距离除以传播时间,可得波的速度 v=7.5cm/s② 利用波长、波速和周期的关系得,简谐波的波长 λ=30cm③ (ⅱ)设质点O的位移随时间变化的关系为 y=Acos④ 将①式及题给条件代入上式得 ⑤ 解得 φ0=,A=8cm⑥ 质点O的位移随时间变化的关系式为 y=0.08cos(国际单位制)⑦ 或y=0.08sin(国际单位制)

机械振动和机械波知识点复习及总结

机械振动和机械波知识点复习 一 机械振动知识要点 1． 机械振动：物体（质点）在平衡位置附近所作 的往复运动叫机械振动，简称振动 条件：a 、物体离开平衡位置后要受到回复力作用。b 、阻力足够小。 回复力：效果力——在振动方向上的合 力 平衡位置：物体静止时，受（合）力为零 的位置： 运动过程中，回复力为零的位置（非平衡状态） 描述振动的物理量 位移x （m ）——均以平衡位置为起点指向末位置 振幅A （m ）——振动物体离开平衡位置的最大距离（描述振动强弱） 周期T （s ）——完成一次全振动所用时间叫做周期（描述振动快慢） 全振动——物体先后两次运动状态（位移和速度）完全相同所经历的过程 频率f （Hz ）——1s 钟内完成全振动的次数叫做频率（描述振动快慢） 2． 简谐运动 概念：回复力与位移大小成正比且方向 相反的振动 受力特征：kx F -= 运动性质为变加 速运动 从力和能量的角度分析x 、F 、a 、v 、 E K 、E P 特点：运动过程中存在对称性 平衡位置处：速度最大、动能最大；位移最小、回复力最小、加速度最小 最大位移处：速度最小、动能最小；位移最大、回复力最大、加速度最大 ? v 、E K 同步变化；x 、F 、a 、E P 同步变化，同一位置只有v 可能不同 3． 简谐运动的图象（振动图象） 物理意义：反映了1个振动质点在各个 时刻的位移随时间变化的规律 可直接读出振幅A ，周期T （频率f ） 可 知任意时刻振动质点的位移（或反之） 可知任意时刻质点的振动方向（速度方向） 可知某段时间F 、a 等的变化 4． 简谐运动的表达式：)2sin( φπ +=t T A x 5． 单摆（理想模型）——在摆角很小时为简谐振 动 回复力：重力沿切线方向的分力 周期公式：g l T π 2= （T 与A 、m 、θ无关——等时性） 测定重力加速度g,g=2 24T L π 等效摆长L=L 线+r 6． 阻尼振动、受迫振动、共振 阻尼振动（减幅振动）——振动中受阻力，能量减少，振幅逐渐减小的振动

机械振动和机械波知识点总结

机械振动和机械波 一、知识结构 二、重点知识回顾 1机械振动 （一）机械振动 物体（质点）在某一中心位置两侧所做的往复运动就叫做机械振动，物体能够围绕着平衡位置做往复运动，必然受到使它能够回到平衡位置的力即回复力。回复力是以效果命名的力，它可以是一个力或一个力的分力，也可以是几个力的合力。 产生振动的必要条件是：a、物体离开平衡位置后要受到回复力作用。b、阻力足够小。（二）简谐振动 1. 定义：物体在跟位移成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动叫简谐振动。简谐振动是最简单，最基本的振动。研究简谐振动物体的位置，常常建立以中心位置（平衡位置）为原点的坐标系，把物体的位移定义为物体偏离开坐标原点的位移。因此简谐振动也可说是物体在跟位移大小成正比，方向跟位移相反的回复力作用下的振动，即F=－k x，其中“－”号表示力方向跟位移方向相反。 2. 简谐振动的条件：物体必须受到大小跟离开平衡位置的位移成正比，方向跟位移方向相反的回复力作用。 3. 简谐振动是一种机械运动，有关机械运动的概念和规律都适用，简谐振动的特点在于它是一种周期性运动，它的位移、回复力、速度、加速度以及动能和势能（重力势能和弹性势能）都随时间做周期性变化。

（三）描述振动的物理量，简谐振动是一种周期性运动，描述系统的整体的振动情况常引入下面几个物理量。 1. 振幅：振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，常用字母“A ”表示，它是标量，为正值，振幅是表示振动强弱的物理量，振幅的大小表示了振动系统总机械能的大小，简谐振动在振动过程中，动能和势能相互转化而总机械能守恒。 2. 周期和频率，周期是振子完成一次全振动的时间，频率是一秒钟内振子完成全振动的次数。振动的周期T 跟频率f 之间是倒数关系，即T=1/f 。振动的周期和频率都是描述振动快慢的物理量，简谐振动的周期和频率是由振动物体本身性质决定的，与振幅无关，所以又叫固有周期和固有频率。 （四）单摆：摆角小于5°的单摆是典型的简谐振动。 细线的一端固定在悬点，另一端拴一个小球，忽略线的伸缩和质量，球的直径远小于悬线长度的装置叫单摆。单摆做简谐振动的条件是：最大摆角小于5°，单摆的回复力F 是重力在圆弧切线方向的分力。单摆的周期公式是T=。由公式可知单摆做简谐振动的固有周期与振幅，摆球质量无关，只与L 和g 有关，其中L 是摆长，是悬点到摆球球心的距离。g 是单摆所在处的重力加速度，在有加速度的系统中（如悬挂在升降机中的单摆）其g 应为等效加速度。 （五）振动图象。 简谐振动的图象是振子振动的位移随时间变化的函数图象。所建坐标系中横轴表示时间，纵轴表示位移。图象是正弦或余弦函数图象，它直观地反映出简谐振动的位移随时间作周期性变化的规律。要把质点的振动过程和振动图象联系起来，从图象可以得到振子在不同时刻或不同位置时位移、速度、加速度，回复力等的变化情况。 （六） 机械振动的应用——受迫振动和共振现象的分析 （1）物体在周期性的外力（策动力）作用下的振动叫做受迫振动，受迫振动的频率在振动稳定后总是等于外界策动力的频率，与物体的固有频率无关。 （2）在受迫振动中，策动力的频率与物体的固有频率相等时，振幅最大，这种现象叫共振，声音的共振现象叫做共鸣。 2机械波中的应用问题 1. 理解机械波的形成及其概念。 （1）机械波产生的必要条件是：<1>有振动的波源；<2>有传播振动的媒质。 （2）机械波的特点：后一质点重复前一质点的运动，各质点的周期、频率及起振方向都与波源相同。 （3）机械波运动的特点：机械波是一种运动形式的传播，振动的能量被传递，但参与振动的质点仍在原平衡位置附近振动并没有随波迁移。 （4）描述机械波的物理量关系：v T f ==?λ λ 注：各质点的振动与波源相同，波的频率和周期就是振源的频率和周期，与传播波的介质无关，波速取决于质点被带动的“难易”，由媒质的性质决定。 2. 会用图像法分析机械振动和机械波。 振动图像，例： 波的图像，例：

2019届高三物理二轮复习习题：专题七选考题题型专练(二)机械振动与机械波光学版含答案(最新整理)

选考题题型专练(二)　机械振动与机械波光学 1．(1)(多选)一列沿着x轴正方向传播的简谐横波，波速v＝0.5 m/s，在t＝0时刻波刚好传播到x＝2.0 m处的N点，如图甲所示，下列判断正确的是 A．图乙表示质点L的振动图象 B．波源的起振方向沿y轴负方向 C．在4 s内质点K所经过的路程为4.0 m D．经过1 s质点N沿x轴正方向移动0.5 m E．若该波与另一列频率为0.25 Hz沿x轴负方向传播的简谐波相遇，能够产生稳定的干涉图样 (2)如图所示，半圆形透明介质的横截面，其半径为R。一束光从透明介质的边缘以入射角45°射入透明介质，光束在透明介质的弧形面发生两次反射后刚好从半圆形透明介质的另一边缘射出。已知光在真空中传播的速度为c，求： ①透明介质的折射率；

②光线在透明介质中传播的时间； ③透明介质的全反射临界角。 解析　(2)①如图所示，由几何关系可得光束折射角为θ2＝30°，由折射定 律可得n ＝＝sin θ1 sin θ2 2②光线在透明静止中传播的速度：v ＝c n 光线在透明介质中传播的距离s ＝3R ，光线在透明介质中传播的速度为t ＝s v ，解得t ＝32R c ③由sin C ＝解得C ＝45°1n 答案　(1)BCE (2)①　②　③45° 232R c 2．(1)(多选)如图所示一列简谐横波在某一时刻的波的图象，A 、B 、C 是介质中的三个质点，已知波是向x 正方向传播的，波速为v ＝20 m/s ，下列说法中正确的是 A ．这列波的波长是10 m B ．质点A 的振幅为零 C ．质点B 此刻向y 轴正方向运动

D．质点C再经过0.15 s通过平衡位置 E．质点一个周期内通过的路程一定为1.6 cm (2)如图所示，一装满水的水槽放在太阳光下，将平面镜M斜放入水中，调整其倾斜角度，使一束太阳光从O点经水面折射和平面镜反射，然后经水面折射回到空气中，最后射到槽左侧上方的屏幕N上，即可观察到彩色光带，如果逐渐增大平面镜的倾角θ，各色光将陆续消失，已知所有光线均在同一竖直平面。 ①从屏幕上最后消失的是哪种色光？(不需要说明原因) ②如果射向水槽的光线与水面成30°，当平面镜M与水平面夹角θ＝45°时，屏幕上的彩色光带恰好全部消失。求：对于最后消失的那种色光，水的折射率。 解析　(2)①红色光 ②画出如右图的光路图

机械振动和机械波知识点总结

机械振动和机械波 一、知识结构 周期性运动 特征变加速运动 机械能守恒 描写物理量振幅A 、频率f 、周期T 描述方法图象法形成与特征 描写物理量 波动特征 波形、图象 周期、频率 波的干涉波速 λ=vT=v/f 波的衍射 波长弹簧振子单摆振动周期公式（测g ）阻尼 振动简谐 振动 受迫 振动共振机 械振动振 动在媒 质中 传递机械波简谐波传播规律二、重点知识回顾 1机械振动 （一）机械振动 物体（质点）在某一中心位置两侧所做的往复运动就叫做机械振动，物体能够围绕着平衡位置做往复运动，必然受到使它能够回到平衡位置的力即回复力。回复力是以效果命名的力，它可以是一个力或一个力的分力，也可以是几个力的合力。 产生振动的必要条件是：a 、物体离开平衡位置后要受到回复力作用。b 、阻力足够小。 （二）简谐振动 1. 定义：物体在跟位移成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动叫简谐振动。简谐振动是最简单，最基本的振动。研究简谐振动物体的位置，常常建立以中心位置（平衡位置）为原点的坐标系，把物体的位移定义为物体偏离开坐标原点的位移。因此简谐振动也可说是物体在跟位移大小成正比，方向跟位移相反的回复力作用下的振动，即F=－k x ，其中“－”号表示力方向跟位移方向相反。 2. 简谐振动的条件：物体必须受到大小跟离开平衡位置的位移成正比，方向跟位移方向相反的回复力作用。 3. 简谐振动是一种机械运动，有关机械运动的概念和规律都适用，简谐振动的特点在于它是一种周期性运动，它的位移、回复力、速度、加速度以及动能和势能（重力势能和弹性势能）都随时间做周期性变化。 （三）描述振动的物理量，简谐振动是一种周期性运动，描述系统的整体的振动情况常引入下面几个物理量。