湖南省高三物理总复习机械振动与机械波 人教版

要求
II
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I I
II
I
I I
湖南卷
(全国)
上海卷
广东卷
2005年 2Βιβλιοθήκη 04年 2003年 2002 年波的传播及 公式
T
1.单摆中能 量转化
波动图 象和波 的多解 性
画波的 叠加图
振动图 象
画波动 图象
—
波的叠 加
2.求波长及 波速
(干涉)
波动图象 波长的 振动图 波动图
多解性 象
象
2001 年
的细线互成120°, 其中两根的一端对
称地固定在天花板上, 第三根线的一
端拴一小球, 今使小球 (1)在竖直平面
内垂直纸面做微小摆动; (2)在竖直平面内平行, 纸面做微小摆动; 求两种情况下摆的周期.
1.T 2 3L
2g
(2) T 2 L
g
【例7】两个摆长一样的单摆, 一
个放在地面上, 另一个放在高空, 当第
2
l g
B到A所经历的时间tB :
H
1 2
gt 2 , tB
2H g
两球相遇时， 必有: tB tC ,
H (2n 1)2 2T (n N )
8
总结：
1. 确定小球的运动性质； 2. 两球相遇的解性．
专题五 关于 T 2 l 中的
g
“l”和“g”的理解
【例6】如图所示, 三根长度均为L
C. 若△t = T/2，则在t时刻和（t+ △t ）
时刻振弹簧的长度一定相等 D. 若△t = T， 则在t时刻和（t+ △t ）时
刻振子运动的加速度一定相同
专题三 利用简谐运动的周期性 和对称性解题
【例3】如图所示, 质量为m的木块放在弹
簧上端, 在竖起方向上做简谐运动, 当振幅
为A时, 物体对弹簧的最大压力是物体重力
受迫振动动画
5. 关于共振的防止和利用, 应做到 ( A D ) A. 利用共振时, 应使驱动力的频率接近
或等于振动物体的固有频率
B. 利用共振时, 应使驱动力的频率大于 或小于振动物体的固有频率
C. 防止共振危害时, 应尽量使驱动力频 率接近或等于振动物体的固有频率
D. 防止共振危害时, 应使驱动力频率远 离振动物体的固有频率
特例:共振, 当f驱= f固时, A最大
阻尼振动: A逐渐减小
专题一 简谐运动的基本概念
1. 做简谐运动的质点，当它每次通过同 一位置时，可能不同的物理量是（ B ）
A. 位移 C.加速度
B. 速度 D. 回复力
2. 一质点做简谐运动，振幅是4cm，
频率是2.5Hz，该质点从平衡位置起向正 方向运动，经2.5s质点的位移和路程分别 是（选初始运动方向为正方向）（ D ）
2.掌握简谐运动的位移-时间图象 3.掌握在小偏角条件下单摆的简谐运动 且会应用简谐运动周期公式进行计算. 4.知道振动中的能量转化.
m在最高点时： F回 mg - FN ma
②
由由以①上②可得以：得F出N 振12幅mg为A时， 最大 回复力大小为0.5mg. k A 0.5mg ③
欲使物体在振动时不离开弹簧， 则最大
回复力可为mg，k A mg
④
由 ③ ④ 联立得：A 2A
总结：
解决此类问题, 首先在确定对称点; 然后利用对称点中速度大小相等、加速 度大小相等, 回复力大小相等; 最后根据 题目要求确定所求物理量．
专题二:简谐运动的运动特点及S-t图象
【例1】关于做简谐运动的物体的位移、加
速度和速度间的关系, 下列说法正确的是: A
A．位移减小、加速度减小、速度增大
B．位移的方向总跟加速度的方向相反, 跟
速度的方向相同
C．物体的运动方向指向平衡位置时, 速度
方向跟位移方向相同
D．物体的运动方向改变时, 加速度的方向
A. T1=T2 B. T2=2T1 C. T2=4T1 D. T2=T1/4
练习. 一弹簧振子做简谐运动, 周期为T( D )
A. 若t时刻和（t+ △t ）时刻振子运动位 移的大小相等、方向相反，则△t 一定等于 T/2的整数倍
B. 在t时刻和（t+ △t ）时刻振子运动位 移的大小相等、方向相同，则△t 一定等于T 的整数倍
专题四 等效简谐运动
【例5】光滑圆弧槽半径为R, A为
最低点, C到A的距离远小于R. 若同时
释放小球B、C, 要使小球在A点相遇,
(小球B、C可看着质点), B
问小球B到A的距离H应 满足什么条件?
OH R CA
【解】C的运动是简谐运动．
C到A所用时间:
tc
T 4
(2n 1), n N , 其中T
A.4 cm, 24 cm B. -4 cm, 100cm
C. 0， 100 cm D. 4 cm, 100cm
4. 下列说法中正确的是 ( ABC ) A. 物体做自由振动时，其振动频率
与振幅无关
B. 物体做受迫振动时，其振动频率 与固有频率无关
C. 物体发生共振时的频率就是其自 由振动的频率
D. 物体发生共振时的振动就是无阻 尼振动
的1.5倍, 则物体对弹簧的最小压
力是
, 欲使物体在弹簧振
动中不离开弹簧, 其振幅不能超
过
．
【解】物体做简谐运动时在最低 点物体对弹簧的压力最大, 在最高点 对弹簧的压力最小
物体在最高点的加速度与在最 低点的加速度大小相等， 回复力的 大小也相等。
m在最低点时： F回 1.5mg - mg ma ①
一个摆动n次的同时, 第二个摆动了n-1
次, 如果地球的半径为R, 则第二个摆
离地面的高度为 D
A.nR C. n R
n1
B.(n 1)R D. R
n1
总专题结五：总结：
1. 确定摆长的方法: 确定摆动平面是关键;
2. g由单摆所在的空间位置决定.
课堂小结
1.掌握简谐运动,简谐运动的振幅,周期 和频率
改变
动画
例2. 如图甲是演示简谐运动图象的装置,当 盛沙漏斗下面的薄析N被匀速地拉出时,摆动着 的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲线显示出摆 的位移随时间变化的关系，板上的直线OO1代 表时间轴。图乙是两个摆中的沙在各自木板上 形成的曲线，若板N1和板N2拉动的速度v1和v2 的关系为v2=2v1, 则板N1和N2上曲线所代表的 振动的周期T1和T2的关系为( )
湘南实验中学
考纲要求
振动与波
内容
1.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 2.单摆.在小振幅条件下单摆作简谐运动.周期公 式 3.振动中的能量转化 4.自由振动和受迫振动,受迫振动的振动频率.共 振及其常见的应用 5.振动在介质中的传播——波.横波和纵波.横波 的图象.波长,频率和波速的关系 6.波的叠加.波的干涉.衍射现象 7.声波.超声波及其应用. 8.多普勒效应 9.用单摆测定重力加速度
波动图 象与振 动图象 关系 波动图 象 T
波动图 象
北京卷 波动图象 波的基
本知识
见全国卷
受力特征: F=－kx 运动特征: 周期性, 对称性 能量特征: 机械能守恒
简谐运动 典型模型 弹簧振子
机
单摆 T 2 l
g
械
物理量:A,T, f, x, v, a, F
振 动
描述 x—t图象
受迫振动 特征: f受迫=f驱