迎战届高考物理一轮复习课件专题机械振动和机械波.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,专题十 机械振动和机械波,10/6/2026,基 础 回 扣,1.物体做简谐运动的动力学特征:回复力及加速度与,位移大小成正比,方向总是与位移的方向相反,始,终指向,位置.其表达式为:,F,=,a,=,回复力的来源是物体所受到的合力.,2.物体做简谐运动的运动学特征是周期性运动,位移、,回复力、加速度、速度、动量都随时间按“正弦”,平衡,-kx,10/6/2026,或“余弦”的规律变化,它们的周期均相同.其位,移随时间变化的表达式为:,x,=,或,x,=,.,3.简谐运动的能量特征是:振动的能量与,有关,随,的增大而增大.振动系统的动能和势能相,互转化,总机械能守恒,能量的转化周期是位移周,期的 .,4.简谐运动的两种模型是,和单摆.当单摆摆,动的角度,1 m,故=;,10/6/2026,v,=m/s；分析3 s末,A,质点的位移为-2 cm,B,质点位移为0；1 s末,A,的速度为零，而,B,的速度最大，故A正确.,答案,A,题型4 用单摆测定重力加速度的实验,例4(1青岛市模拟练习)(1)请举出日常生活中你观察到的一个关于多普勒效应的实例.,(2)图8-1-7所示为一列简谐横波在某时刻的波形图,已知图中B质点起振比A质点早0.2 s,B和C之间的距离是0.3 m,则此列波沿 传播,波速为 m/s.,10/6/2026,图8-1-7,(3)某同学在家里做用单摆测定重力加速度的实验,由于没有螺旋测微器测摆球的直径,采用了如下方法:先用秒表测得单摆周期为,T,1,然后让悬线缩短,L,再次测得单摆周期为,T,2,那么该同学测得的重力加速度为多少?,解析,(1)鸣着汽笛迎面而来的小汽车,人感觉到汽笛声越来越高,10/6/2026,(2),B,比,A,早说明波沿-,x,方向传播,由波形知,B,比,A,早半个周期,所以,T,=0.4 s,B,、,C,间距为一个波长,则=0.3 m,所以,v,=0.75 m/s.,(3)设单摆原长为,L,由题意得,T,1,=2 ,T,2,=2,所以重力加速度为,g,=,答案,(1)见解析 (2)-,x,方向 0.75,(3),10/6/2026,预测演练4(济南市高考模拟)有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室,各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T2L图象,如图8-1-8甲所示,去北大的同学所测实验结果对应的图线是 (选填“A”或“B”).另外,在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图象(如图乙所示),由图可知,两单摆摆长之比La/Lb=.,10/6/2026,图8-1-8,解析,由单摆周期公式,T,=可知,T,2,北京的重力加速度比南京的大,去北大的同学对应的图线是,B,;由,L,=,得,L,.,答案,B,10/6/2026,1.(广元市高考适应性考试)如图8-1-9,所示为某一简谐横波波源的振动图象,根据图象可,确定该波的 （）,A.周期、振幅,B.波长、波速,C.波长、振幅,D.周期、波速,图8-1-9,A,10/6/2026,25 s=1 T,经1 T的时间D点应在平衡位置,且向下振动,由于波沿x轴正向传播,C点应在负向最大位移处,故B正确.,解析 (1)波速v=m/s=10 m/s,例4(1青岛市模拟练习)(1)请举出日常生活中你观察到的一个关于多普勒效应的实例.,题型1 振动和波动图象的理解及应用,简谐运动的能量特征是:振动的能量与 有关,(1)判断波的传播方向.,微平移法(波形移动法),在这两列波传播的方向上运动的观察者,听到的这,物体做简谐运动的运动学特征是周期性运动,位移、,点法,.,点起振方向向上,B对.,方向),振动周期T=0.,5 s时,Q点到达波峰位置,若以Q点开始振动的时刻作为计时的零点,x=400 m处有一接收器处于静止(图中未画出),下列,2.(陕西师大附中第五次模拟)如图8-1-10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=0.01 s,产生的机械波向左、右,两个方向传播,波速均为v=80 m/s,经过一段时间,后,P、Q两点开始振动,已知距离SP=1.2 m、SQ=,2.6 m.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 （）,图8-1-10,10/6/2026,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,10/6/2026,解析,波长,=,v,T,=0.8m,SQ,=,，Q,点起振方向竖直向上,而此时波源,S,点已在正,向最大位移处,A对B错;,SP,=,+,当,S,点在正向,最大位移处时,P,点在负向最大位移处,D对.,答案,AD,3.(四川19)图8-1-11为一列沿x轴负方向传,播的简谐横波,实线为t=0时刻的波形图,虚线为,t=0.6 s时的波形图,波的周期T0.6 s,则（）,10/6/2026,图8-1-11,A.波的周期为2.4 s,B.在,t,=0.9 s时,P,点沿,y,轴正方向运动,C.经过0.4 s,P,点经过的路程为4 m,D.在,t,=0.5 s时,Q,点到达波峰位置,解析,因为,T,0.6 s且波沿,x,轴负方向传播,所以波一定传播了 ,经过 ,所以周期为0.8 s,A错误;,P,点0时刻沿,x,轴负方向运动,经过 后仍沿,x,轴负方向,10/6/2026,运动,B错误;经过0.4 s即半个周期,P,点振动通过的路程为两个振幅,为0.4 m,C错误;经过0.5 s,Q,点恰好到达波峰位置,D正确.,答案,D,4.(象山北仓两地高考适,应性考试)沿x轴正方向传播,的简谐横波在t1=0s时的波形,如图8-1-12所示,此时波传播,到x=2 m处的质点B,质点A恰好位于波谷位置,C、D,两个质点的平衡位置分别位于x=3 m和x=5 m 处.),当t2=0.6 s时,质点A恰好第二次(从计时后算起)处,图8-1-12,10/6/2026,于波峰位置,则下列判断中正确的是 （）,A.该波的波速等于10 m/s,B.当,t,=1.0 s时,质点,C,在平衡位置处且向上运动,C.当,t,=0.9 s时,质点,D,的位移为2 cm,D.当质点,D,第一次位于波峰位置时,质点,B,恰好位于波,峰位置,解析,由质点A计时起第二次到波峰,则 =,t,2,T,=,0.4 s,v,=m/s=5 m/s,A错;波由,B,传到,C,需0.2 s且向上振动,当,t,=1.0 s时仍从平衡位置向上振动,B对;波从,B,传到,D,点需0.6 s,再经0.3 s,D,点到-2 cm处,C错;,BD,=,D错.,B,10/6/2026,5.,(20011,晋城市二模),在坐标原点的波源产生一列,沿,x,轴正方向传播的简谐横波,波速,v,=200 m/s,已知,t,=0时,波刚好传播到,x,=40 m处,如图8-1-13所示.在,x,=400 m处有一接收器处于静止(图中未画出),下列,说法正确的是 （）,图8-1-13,A.波源开始振动时方向沿,y,轴正方向,B.从,t,=0开始经0.15 s,x,=40 m处的质点通过的路程为,0.6 m,10/6/2026,C.接收器在,t,=2 s时才能接收到此波,D.若波源向,x,轴正方向运动,接收器接收到波的频率,可能为12 Hz,解析,由波的传播方向可知波源开始振动时沿y轴负,向,A错;=20 m,T,=0.1 s,s,=,410 cm=60 cm=0.6 m,B对;,x,-40=,vt,t,=,1.8 s,C错;由多普勒效应可知D正确.,答案,BD,10/6/2026,6.(武汉市模拟)两个简谐 波信号在水平,弹性绳中相向传播,波长均为2 m,波速均为1 m/s.t=0时,两个波的前,端相距1 m,波形如图8-1-14所示,则图中各波形对应的时刻t1、t2、,t3、t4分别为 （）,A.2 s,1.5 s,1 s,2.5 s,B.2 s,1 s,1.5 s,2.5 s,C.1 s,1.5 s,2 s,2.5 s,D.1 s,2 s,1.5 s,4 s,图8-1-14,A,10/6/2026,7.(河西区质检)在同一地点有两个静止的声,源,发出声波1和声波2.在同一个空间的空气中沿,同一方向传播,如图8-1-15所示为某时刻这两列波,的图象,则下列说法中正确的是 （）,图8-1-15,A.波1速度比波2速度大,B.相对于同一障碍物,波1比波2更容易发生衍射现象,C.在这两列波传播的方向上,不会产生稳定的干涉现象,10/6/2026,D.在这两列波传播的方向上运动的观察者,听到的这,两列波的频率可以相同,解析,同种介质中,v,相同,1,=2,2,可知A错,B对;,T,=,T,1,=2,T,2,频率不同,C正确;由多普勒效应知D错.,答案,BC,8.(上饶市第二次模拟)如图8-1-16所示,两列,相同机械波在同一介质传播过程中某时刻相遇的,情况,图中实线表示波峰,虚线表示波谷,D为E、C,连线的中点,B为A、C连线的中点,则 (),10/6/2026,图8-1-16,A.质点,A,始终在波峰,B.质点,B,的合振动时而加强,时而减弱,C.质点,B,和,D,此时刻都在平衡位置,且振动方向相同,D.质点,B,和,D,的振动方向始终相反,10/6/2026,解析,质点,A,为振动加强点,其位移随时间变化,A错;质点,B,处的合位移为零,B、C错;,BD,=,振动方向始终相反,D对.,答案,D,9.(岳阳市高考信息卷)一列简谐横波沿x轴,传播,如图8-1-17甲、乙所示分别为传播方向上相,距3 m的两质点的振动图象,则波的传播速度大小,可能为 （）,图8-1-17,10/6/2026,A.30 m/sB.20 m/s,C.15 m/sD.5 m/s,解析,由,t,=0时振动图象可得如右图的,波的形状,考虑到周期性,s,=+,n,=,v,=m/s=m/s,分析知A正确.,答案,A,10/6/2026,10.(三明市质检)一列简谐横波以1 m/s的速,度沿绳子由A向B传播.质点A、B,间的水平距离x=3 m,如图8-1-18,所示.若t=0时质点A刚从平衡位置开始向上振动,其振动方程为y=2sin t cm.则B点的振动图象为,下图中的 (),图 8-1-18,10/6/2026,解析 T=4s,=vT=4 m,从A传到B需3 s,且B,点起振方向向上,B对.,答案 B,11.(诸暨市质检)位于介质和分界面上,的波源S,产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播,的机械波,某时刻波形如图8-1-19所示.若在两种,介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2,则(不计波传播过程中的能量损耗)（）,10/6/2026,图8-1-19,A.两列波振幅相同,B.波源,S,此时刻振动方向向下,C.,f,1,f,2,=43,D.,v,1,v,2,=83,答案,ABD,10/6/2026,12.(龙岩市质检)在“用单摆测定重力加速度”,的实验中:,甲同学分别选用三种材料不同而直径都为2 cm,的实心球、长度不同的细棉线组成单摆,完成了四,组实验.各组实验的器材和部分测量数据如下表.,其中最合理的实验是第 组.,组别,摆球,材料,摆长,L,/m,最大,摆角,全振动次数,N,/次,1,铜,0.30,30,50,2,铜,1.00,5,1,10/6/2026,3,铁,1.00,5,50,4,木,1.00,5,10,乙同学选择了合理的实验装置后,测出几组不同摆长,L,和周期,T,的数值,画出如图8-1-20的,T,2,L,图象,并算,出图线的斜率为,k,则当地的重力加,速度,g,=,(用符号表示).,丙,、丁两同学合作测量重力加速度,也测出几组不同摆长,L,和周期,T,的数值.丙用,T,2,L,图象法处理求得重力加速度为,g,丙,;丁用公式法,T,=处理求得重力加速度为,g,丁,实验后他们发现测摆长时忘了加上摆,图8-1-20,10/6/2026,球的半径,则丙、丁两同学计算出的重力加速度数值关系为,g,丙,g,丁,(填“”“,10/6/2026,