(A版)2019版高考物理一轮复习考点考法第17章机械振动和机械波新人教版

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解密17 机械振动与机械波-备战2019年高考物理之高频考点解密 Word版含解析

考点1简谐运动一、振动现象1．回复力：使振动物体返回平衡位置的力。

2．平衡位置：物体在振动过程中回复力为零的位置。

3．位移：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段，是矢量。

4．振幅：振动物体离开平衡位置的最大距离，表示振动的强弱，是标量。

5．周期和频率：互为倒数，表示振动快慢的物理量。

二、简谐运动1．定义：（1）物体在跟位移大小成正比并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动。

（2）质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即质点的位移–时间图象是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。

2．简谐运动的描述（1）运动学表达式：x=A sin(ωt+φ)=A sin(2πTt+φ)=A sin(2πft+φ)A为振幅，有|x|≤A，简谐运动的位移最大值为A；ω=2πT=2πf，为简谐运动的圆频率，表示简谐运动的快慢；T为简谐运动的周期，等于做简谐运动的物体完成一次全振动（即连续两次沿相同方向通过平衡位置）的时间；f=1T，为简谐运动频率，等于做简谐运动的物体在单位时间内完成的全振动的次数；ωt+φ表示简谐运动的相位，相位是描述周期性运动在不同时刻所处的不同状态的物理量；φ叫做初相，是t=0时的相位。

★特别提示：简谐运动可等效为，做匀速圆周运动的物体在其运动平面内的一条直线上的投影的运动，圆频率ω即为匀速圆周运动的角速度。

3．简谐运动的特征：（1）运动学特征：x、v、a均按正弦或余弦规律变化（v、a的变化趋势相反）。

（2）动力学特征：F=–kx，其中负号表示回复力与位移的方向相反，k为回复力大小与位移大小的比例系数。

（3）能量特征：系统的机械能守恒，振幅越大，系统的机械能越大。

★特别提示：（1）对x=A sin(ωt+φ)两边求导，得v=Aωcos(ωt+φ)，再次求导，得a=–Aω2sin(ωt+φ)（2）由F=ma，得F=–mAω2sin(ωt+φ)=–mω2x，令mω2=k，可得回复力F=–kx（3）仅在弹簧振子模型中，比例系数k等于弹簧的劲度系数。

高考物理一轮复习：机械波知识点-精选学习文档

高考物理一轮复习：机械波知识点机械振动在介质中的传播称为机械波(mechanical wave)。

机械波与电磁波既有相似之处又有不同之处，机械波由机械振动产生，电磁波由电磁振荡产生;机械波的传播需要特定的介质，在不同介质中的传播速度也不同，在真空中根本不能传播，而电磁波(例如光波)可以在真空中传播;机械波可以是横波和纵波，但电磁波只能是横波;机械波与电磁波的许多物理性质，如：折射、反射等是一致的，描述它们的物理量也是相同的。

常见的机械波有：水波、声波、地震波。

机械振动产生机械波，机械波的传递一定要有介质,有机械振动但不一定有机械波产生。

形成条件波源波源也称振源，指能够维持振动的传播，不间断的输入能量，并能发出波的物体或物体所在的初始位置。

波源即是机械波形成的必要条件，也是电磁波形成的必要条件。

波源可以认为是第一个开始振动的质点，波源开始振动后，介质中的其他质点就以波源的频率做受迫振动，波源的频率等于波的频率。

介质广义的介质可以是包含一种物质的另一种物质。

在机械波中，介质特指机械波借以传播的物质。

仅有波源而没有介质时，机械波不会产生，例如，真空中的闹钟无法发出声音。

机械波在介质中的传播速率是由介质本身的固有性质决定的。

在不同介质中，波速是不同的。

下表给出了0℃时，声波在不同介质的传播速度，数据取自《普通高中课程标准实验教科书-物理(选修3-4)》(2019年)[1]。

单位v/ms^-1传播方式与特点质点的运动机械波在传播过程中，每一个质点都只做上下(左右)的简谐振动，即，质点本身并不随着机械波的传播而前进，也就是说，机械波的一质点运动是沿一水平直线进行的。

例如：人的声带不会随着声波的传播而离开口腔。

简谐振动做等幅震动,理想状态下可看作做能量守恒的运动.阻尼振动为能量逐渐损失的运动.为了说明机械波在传播时质点运动的特点，现已绳波(右下图)为例进行介绍，其他形式的机械波同理[1]。

绳波是一种简单的横波，在日常生活中，我们拿起一根绳子的一端进行一次抖动，就可以看见一个波形在绳子上传播，如果连续不断地进行周期性上下抖动，就形成了绳波[1]。

备战高考一轮复习物理机械波知识点

备战2019高考一轮复习物理机械波知识点机械波与电磁波既有相似之处又有不同之处。

以下是机械波知识点，请考生及时学习。

1、水波、声波、地震波都是机械波。

2、无线电波、光波都是电磁波。

3、横波：质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波，凸起的最高处叫波峰，凹下的最低处叫波谷。

4、纵波：质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波，质点分布最密的地方叫密部，质点分布最疏的地方叫疏部。

5、发生地震时，从震源传出的地震波具有横波，也有纵波。

发声体振动时在空气中产生的声波是纵波。

6、介质：借以传播波的物质。

7、机械波：机械振动在介质中传播，形成机械波。

介质中的物质并不随波一起迁移。

机械波形成条件：一要有振源;二要有介质。

8、波是传递能量的一种方式。

9、波不但传递能量，而且可以传递信息，我们用语言进行交流，是利用声波传递信息，广播、电视利用无线电波传递信息。

10、波的图象有时也称波形图或波形曲线。

11、在单位时间内某一波峰或波谷(疏部或密布)向前移动的距离等于波速，如果知道波的传播方向和波速，从某一时刻的波的图象可以知道任一时刻波的图象。

例如：知道在某一时刻t时波形图象，使波的图象沿着波的传播方向移动一段距离时波的图象。

12、简谐波：波形曲线是正弦或余弦曲线的波。

13、简谐波是一种最基本最简单的波，其他的波可以看作是由若干个简谐波合成的。

14、波长：在波动中，对于平衡位置的位移总是相等的两个相邻质点间的距离。

15、波速：波的传播速度。

波速等于波长除以周期，也等于波长和频率的乘积，即：波的周期(或频率)与各个质点振动的周期(或频率)相等，与波源的周期(或频率)相等。

16、机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定，在不同的介质中波速是不同的。

声波还跟温度有关。

17、波的衍射：波可以绕过障碍物继续传播的现象。

18、波衍射的条件：只有在缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象。

高考物理新力学知识点之机械振动与机械波知识点总复习

高考物理新力学知识点之机械振动与机械波知识点总复习一、选择题1．一列横波某时刻的波形图如图甲所示，图乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图象．下列说法正确的是（）A．若波沿x轴正方向传播，则图乙表示的是质点N的振动图象B．若波沿x轴负方向传播，则图乙表示的是质点K的振动图象C．若图乙表示的是质点L的振动图象，则波沿x轴正方向传播D．若图乙表示的是质点M的振动图象，则波沿x轴负方向传播2．关于机械振动和机械波，以下说法正确的是（）A．要产生机械波，有波源就可以B．要产生机械波，必须要有波源和介质C．要产生机械波，有介质就可以D．要产生机械波，不需要有波源和介质3．如图所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在M、N两点之间做简谐运动．下列判断正确的是（）A．振子从O向N运动的过程中位移不断减小B．振子从O向N运动的过程中回复力不断减小C．振子经过O时动能最大D．振子经过O时加速度最大4．一洗衣机在正常工作时非常平稳，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动再逐渐减弱，对这一现象，下列说法正确的是（）①正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大；②正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小；③正常工作时，洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率；④当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率．A．①B．③C．①④D．②④5．在天花板O点处通过细长轻绳栓一小球构成单摆，在O点正下方A点有一个能挡住摆线的钉子，OA的距离是单摆摆长的一半，如图所示。

现将单摆向左方拉开一个小角度θ（θ＜5°），然后无初速度地释放，关于单摆以后的运动，下列说法正确的是（）A．摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小B．摆球在平衡位置右侧上升的最大高度大于在平衡位置左侧上升的最大高度C．摆球在平衡位置左、右两侧走过的最大弧长相等D．摆球向左经过最低点的速度大于向右经过最低点的速度6．两个弹簧振子，甲的固有频率是100Hz，乙的固有频率是400Hz，若它们均在频率是300Hz的驱动力作用下做受迫振动，则（）A．甲的振幅较大，振动频率是100HzB．乙的振幅较大，振动频率是300HzC．甲的振幅较大，振动频率是300HzD．乙的振幅较大，振动频率是400Hz7．如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15 m。

高三物理高考第一轮复习课件：机械振动机械波章末总结

本章中的常见的错误主要有：对于诸如机械振动、简谐运动、受迫振动、共振、阻尼振动、等幅振动等众多的有关振动的概念不能深刻的理解,从而造成混淆；不能从本质上把握振动图象和波的图象的区别和联系,或者忽略了图象中坐标轴所表示的物理意义造成将两个图象相混淆;对波的形成过程理解不够深刻,导致对于波在传播过程中时间和空间的周期性不能真正的理解和把握；对干涉和衍射现象不能准确地把握相关的知识内容,抓不住现象的主要特征、产生的条件混淆不清.
专题三振动和波动的综合【例4】在某介质中形成一列向右传播的简谐波,t=0时刻的波形如图4所示且刚好传到质点 B,再经过Δt1=0.6 s,质点P也开始起振. (1)求该列波的周期T. (2)从t=0时刻起经时间Δt2质点P第一次达到波峰,求t=Δt2时刻质点O对平衡位置的位移y0及 Δt2时间内质点O所经过的路程s0.
2.一列简谐横波沿直线由a向b 传播,相距10.5 m的a、b两处的质点振动图象如图7中a、b所示,则 ( ) A.该波的振幅可能是20 cm B.该波的波长可能是8.4 m C.该波的波速可能是10.5 m/s D.该波由a传播到b可能历时7 s
热点讲座 12 .振动和波动关系的应用热点解读 “机械振动、机械波”这一章知识点不是很多,高考要求也比较低,但是高考每年必考,每卷一题,并且多是以基础题和中档题为主,注重学生能力的考查.高考在这一章出题最多的是: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,而且考纲对这几个考点的要求也是比较高的.这几个考点的内容是历年高考必考,其中命题率最高的知识点就是波的图象、频率、波长、振动与波动相结合的问题,所以下面谈谈这个考点中的热点题型.
图7
解析由图知振幅A=10 cm； λ=10.5,则不论n取任何非负整数都不可能得到8.4 m,B不对; 由图可以看出T=4 s,v= , 显然波速不可能是10.5 m/s.由图象分析可知, 经历时间可能为t= T.所以可能为7 s. 答案 D

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=gL π2。

高三物理机械振动和机械波知识点总结

3. 描述简谐运动的物理量（1）位移x：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段，是矢量，其最大值等于振幅。

（2）振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量，表示振动的强弱。

（3）周期T和频率f：表示振动快慢的物理量，二者互为倒数关系，即T=1/f。

4. 简谐运动的图像（1）意义：表示振动物体位移随时间变化的规律，注意振动图像不是质点的运动轨迹。

（2）特点：简谐运动的图像是正弦（或余弦）曲线。

（3）应用：可直观地读取振幅A、周期T以及各时刻的位移x，判定回复力、加速度方向，判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况。

二、弹簧振子定义：周期和频率只取决于弹簧的劲度系数和振子的质量，与其放置的环境和放置的方式无任何关系。

如某一弹簧振子做简谐运动时的周期为T，不管把它放在地球上、月球上还是卫星中；是水平放置、倾斜放置还是竖直放置；振幅是大还是小，它的周期就都是T。

三、单摆1. 定义：摆线的质量不计且不可伸长，摆球的直径比摆线的长度小得多，摆球可视为质点。

单摆是一种理想化模型。

2. 单摆的振动可看作简谐运动的条件是：最大摆角α<5°。

3. 单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向并且指向平衡位置的分力。

4. 作简谐运动的单摆的周期公式为：T=2π（1）在振幅很小的条件下，单摆的振动周期跟振幅无关。

（2）单摆的振动周期跟摆球的质量无关，只与摆长L和当地的重力加速度g有关.（3）摆长L是指悬点到摆球重心间的距离，在某些变形单摆中，摆长L 应理解为等效摆长，重力加速度应理解为等效重力加速度（一般情况下，等效重力加速度g'等于摆球静止在平衡位置时摆线的张力与摆球质量的比值）。

四、受迫振动1. 受迫振动：振动系统在周期性驱动力作用下的振动叫受迫振动。

2. 受迫振动的特点：受迫振动稳定时，系统振动的频率等于驱动力的频率，跟系统的固有频率无关。

3. 共振：当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，振动物体的振幅最大，这种现象叫做共振。

2019版高考物理人教版一轮考点考法总复习课件：第17章机械振动和机械波 (共66张PPT)

考点42 简谐运动振动图像单摆
第17章机械振动与机械波
考点43 简谐运动的能量，受迫振动，共振考点44 实验：单摆测定重力加速度考点45 机械波与波的图像
考点46 波的特有现象多普勒效应
考点42
必备知识核心方法
考法1 分析考法2 题型1 查
全面把握重点突破
④全振动：振动质点从运动到某一位置开始到再一次以相同的运动速度经过同一位置的振动过程称为一次全振动． ⑤相位和相位差：相位是用来描述周期性运动的物体在各个时刻所处的不同状态的物理量，物体在计时起点时刻的相位称为初相位．两个具有相同频率的简谐运动的相位之差叫相位差．
(3)简谐运动图像
振动图像表示振动物体的位移随时间变化的规律，反映了某一质点在各个不同时刻偏离平衡位置的位移情况，但绝不能认为是振动物体的运动轨迹．振动物体的轨迹是一条直线段(如弹簧振子)或曲线段(如单摆 )．
②由于简谐运动的位移(x)—时间(t)图像是正弦 (或余弦)曲线，而F＝－kx，a＝－x，所以回复力F 、加速度a与时间的关系图像也是正弦(或余弦)曲线，当然也可以证明振子的速度v、动能Ek、势能 Ep(包括Ep弹、Ep重力)也是随时间按正弦(或余弦)规时间上的周期性（经过周期律变化的 T，运动完全重复）
考法1 简谐运动图像中各物理量的变化分例1 析
[浙江台州2016检测]如图甲所示，水平弹簧振子以点O为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动．取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是( )
A．t＝0.8 B．t＝0.2 C．t＝0.4 D．t＝0.4 s时，振子的速度方向向左 s时，振子在O点右侧6 cm处 s和t＝1.2 s时，振子的加速度完全相同 s到t＝0.8 s的时间内，振子的速度逐渐减小

2024——2025年高考物理一轮复习机械振动与机械波专练(含解析)

2024——2025年高考物理一轮复习机械振动与机械波专练一、单选题（本大题共5小题）1．如图甲，O 点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与O 点之间。

现将摆球拉到A 点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A 、C 之间来回摆动，其中B 点为运动中的最低位置，图乙表示细线对摆球的拉力大小F 随时间t 变化的曲线，图中为摆球从A 点开始运动的时刻，g 取。

下列说法正确的是（）A ．单摆的振动周期B ．摆长C ．摆球的质量D ．摆球运动过程中的最大速度2．一列简谐横波沿轴正方向传播，图1是波传播到的M 点时的波形图，图2是质点N （）从此时刻开始计时的振动图像，Q 是位于处的质点。

下列说法正确的是（）A ．这列波的传播速度是B ．时质点Q 首次到达波峰位置C ．P 点的振动方程为D ．该简谐横波的起振方向为y 轴正方向3．如图所示，在一根张紧的水平绳上挂几个摆，其中A 、E 摆长相等。

先让A 摆振动起来，其他各摆随后也跟着振动起来，则（）0t =210m /s 0.2πs0.1m0.05kg /s x 5m x =3m x =10m =x 1.25m /s8s t =()1110sin cm 22x t ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭A ．其它各摆振动振幅与摆动周期均与A 摆相同B ．其它各摆振动振幅大小相同，但摆动周期不同C ．其它各摆振动振幅大小不相同，E 摆振幅最大D ．其它各摆振动周期大小不同，D 摆周期最大4．如图所示，波长和振幅分别为和的简谐横波沿一条直线传播，两点的平衡位置相距。

某一时刻在a 点出现波峰，从此时刻起再经过0.2秒在b 点第一次出现波峰，则（）A ．若波由a 向b 传播，波的传播速度为B ．若波由b 向a 传播，波的传播速度为C ．从b 点出现波峰开始计时，内质点b 经过的路程可能为D ．从b 点出现波峰开始计时，末质点b 可能处在波谷的位置5．汽车主动降噪系统是一种能够自动减少车内噪音的技术，在汽车行驶过程中，许多因素都会产生噪音，系统会通过车身的声学反馈技术，通过扬声器发出声波将车外噪音反向抵消，从而减少车内噪音。

2019高考物理一轮复习重点知识汇总之机械振动与机械波

高考物理知识点之机械振动与机械波考试要点基本概念一、简谐运动的基本概念1．定义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，叫简谐运动。

表达式为：F= -kx（1）简谐运动的位移必须是指偏离平衡位置的位移。

也就是说，在研究简谐运动时所说的位移的起点都必须在平衡位置处。

（2）回复力是一种效果力。

是振动物体在沿振动方向上所受的合力。

（3）“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）（4）F=-kx是判断一个振动是不是简谐运动的充分必要条件。

凡是简谐运动沿振动方向的合力必须满足该条件；反之，只要沿振动方向的合力满足该条件，那么该振动一定是简谐运动。

2．几个重要的物理量间的关系要熟练掌握做简谐运动的物体在某一时刻（或某一位置）的位移x、回复力F、加速度a、速度v这四个矢量的相互关系。

（1）由定义知：F∝x，方向相反。

（2）由牛顿第二定律知：F∝a，方向相同。

（3）由以上两条可知：a∝x，方向相反。

（4）v和x、F、a之间的关系最复杂：当v、a同向（即v、F同向，也就是v、x反向）时v一定增大；当v、a反向（即 v 、 F 反向，也就是v 、x 同向）时，v 一定减小。

3．从总体上描述简谐运动的物理量振动的最大特点是往复性或者说是周期性。

因此振动物体在空间的运动有一定的范围，用振幅A 来描述；在时间上则用周期T 来描述完成一次全振动所须的时间。

（1）振幅A 是描述振动强弱的物理量。

（一定要将振幅跟位移相区别，在简谐运动的振动过程中，振幅是不变的而位移是时刻在改变的）（2）周期T 是描述振动快慢的物理量。

（频率f =1/T 也是描述振动快慢的物理量）周期由振动系统本身的因素决定，叫固有周期。

任何简谐运动都有共同的周期公式：km T π2=（其中m 是振动物体的质量，k 是回复力系数，即简谐运动的判定式F = -kx 中的比例系数，对于弹簧振子k 就是弹簧的劲度，对其它简谐运动它就不再是弹簧的劲度了）。

高考物理一轮基础总复习：机械振动和机械波

题组突破强化提升
核心剖析归纳提升
-12-
单摆模型
1.定义:如度相比也可以忽略,这样的装置就叫单摆模型。
单摆的回复力:F= -mgsin θ ,当偏角很小时, sin θ≈xl ,F≈-mgxl ,单
摆做简谐运动。
2.单摆的周期:T=
2π
��
A.沙摆的周期大约为1.5 s B.沙摆的摆长大约为0.30 m C.图乙可表示沙摆的振动图象 D.图乙可表示沙摆的波动图象
解析:由题可求出沙摆的周期 T=0.5×00.2.60 s=1.5 s,根据 T=2π �� , 可求出摆长 l=��4��π��22≈0.56 m,图乙可表示沙摆的振动图象,故 A、C 正确,B、D 错误。
(3)对称性特征:
如图所示,振子经过关于平衡位置O对称的两点P、P'(OP=OP')时, 速度的大小、动能、势能相等 ,相对于平衡位置的位移大小相等。
振子由P到O所用时间等于由O到P'所用时间,即tPO = tOP'。 5.简谐运动中势能和动能相互转化,总的机械能保持不变。简谐运动的最大能量等于物体运动过程中的最大动能,也等于物体运动过程中的最大势能。
。
单摆的周期与振幅及摆球质量无关。应用:只要测出单摆的摆长l和周期T,就可以根据T= 2π
��
,
求出当地的重力加速度。
-13-
速度为零 ;在最大位移处,速度为零 ,加速度最大。
(2)周期性特征:
物体做简谐运动时,其位移、回复力、加速度、速度等矢量都是
随时间做周期性
变化,它们的周期就是简谐运动的周期(T);

(完整版)机械振动和机械波知识点总结

机械振动考点一简谐运动的描述与规律1. 机械振动：物体在平衡位置附近所做的往复运动，简称振动。

回复力是指振动物体所受的总是指向平衡位置的合外力。

回复力是产生振动的条件，它使物体总是在平衡位置附近振动。

它属于效果力，其效果是使物体再次回到平衡位置。

回复力可以是某一个力，也可以是几个力的合力或某个力的分力。

平衡位置是指物体所受回复力为零的位置！2.简谐运动: 物体在跟位移大小成正比并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动。

简谐运动属于最简单、最基本的振动形式，其振动过程关于平衡位置对称，是一种周期性的往复运动。

例如弹簧振子、单摆。

注: (1)描述简谐运动的物理量①位移x ：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段，是矢量．②振幅A ：振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量，它表示振动的强弱．③周期T 和频率f ：物体完成一次全振动所需的时间叫做周期，而频率则等于单位时间内完成全振动的次数．它们是表示振动快慢的物理量，二者互为倒数关系：T ＝1/f. (2)简谐运动的表达式①动力学表达式：F ＝－kx ，其中“－”表示回复力与位移的方向相反．②运动学表达式：x ＝A sin (ωt ＋φ)，其中A 代表振幅，ω＝2πf 表示简谐运动的快慢， (ωt ＋φ)代表简谐运动的相位，φ叫做初相．(可借助于做匀速圆周运动质点在水平方向的投影理解)(3)简谐运动的运动规律①变化规律：位移增大时⎩⎪⎨⎪⎧回复力、加速度增大⎭⎬⎫速度、动能减小势能增大机械能守恒振幅、周期、频率保持不变注意：这里所说的周期、频率为固有周期与固有频率，由振动系统本身构造决定。

振幅是反映振动强弱的物理量，也是反映振动系统所具备能量多少的物理量。

②对称规律：I 、做简谐运动的物体，在关于平衡位置对称的两点，回复力、位移、加速度具有等大反向的关系，另外速度的大小、动能具有对称性，速度的方向可能相同或相反.II 、振动物体来回通过相同的两点间的时间相等，如t BC ＝t CB ；振动物体经过关于平衡位置对称的等长的两线段的时间相等，如t BC ＝t B ′C ′，③运动的周期性特征：相隔T 或nT 的两个时刻振动物体处于同一位置且振动状态相同.注意：做简谐运动的物体在一个周期内的路程大小一定为4A ，半个周期内路程大小一定为2A ，四分之一个周期内路程大小不一定为A 。

高考物理最新力学知识点之机械振动与机械波知识点总复习含解析

高考物理最新力学知识点之机械振动与机械波知识点总复习含解析一、选择题1．一简谐横波沿水平绳向右传播，波速为v ，传播周期为T ，介质中质点的振幅为A 。

绳上两质点M 、N 的平衡位置相距34波长，N 位于M 右方。

设向上为正，在t =0时刻M 位移为2A +，且向上运动；经时间t （t ＜T ），M 位移仍为2A+，但向下运动，则（）A ．在t 时刻，N 位移为负，速度向下B ．在t 时刻，N 位移为负，速度向上C ．在t 时刻，N 恰好在波谷位置D ．在t 时刻，N 恰好在波峰位置2．如图所示，A 、B 两物体组成弹簧振子，在振动过程中，A 、B 始终保持相对静止，下列给定的四幅图中能正确反映振动过程中物体A 所受摩擦力F f 与振子对平衡位置位移x 关系的图线为A ．B ．C ．D ．3．图甲所示为以O 点为平衡位置、在A 、B 两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图象，由图可知下列说法中正确的是A ．在t ＝0.2s 时，弹簧振子运动到O 位置B ．在t ＝0.1s 与t ＝0.3s 两个时刻，弹簧振子的速度相同C ．从t ＝0到t ＝0.2s 的时间内，弹簧振子的动能持续地减小D ．在t ＝0.2s 与t ＝0.6s 两个时刻，弹簧振子的加速度相同4．如图所示，质量为m 的物块放置在质量为M 的木板上，木板与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐振动，周期为T ，振动过程中m 、M 之间无相对运动，设弹簧的劲度系数为k 、物块和木板之间滑动摩擦因数为μ，A ．若t 时刻和()t t +∆时刻物块受到的摩擦力大小相等，方向相反，则t ∆一定等于2T 的整数倍B ．若2Tt ∆=，则在t 时刻和()t t +∆时刻弹簧的长度一定相同 C ．研究木板的运动，弹簧弹力充当了木板做简谐运动的回复力D ．当整体离开平衡位置的位移为x 时，物块与木板间的摩擦力大小等于mkx m M+ 5．下图表示一简谐横波波源的振动图象．根据图象可确定该波的（）A ．波长，波速B ．周期，振幅C ．波长，振幅D ．周期，波速6．一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示，已知图中的质点b 比质点a 晚0. 5s 起振，质点b 和质点c 平衡位置之间的距离为5m ，则该波的波速为A ．1m/sB ．3m/sC ．5m/sD ．8m/s7．一列简谐横波沿x 轴传播，t=0时刻的波形如图所示．则从图中可以看出（）A ．这列波的波长为5mB ．波中的每个质点的振动周期为4sC ．若已知波沿x 轴正向传播，则此时质点a 向下振动D ．若已知质点b 此时向上振动，则波是沿x 轴负向传播的8．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图中实线所示，t=0.2 s时刻的波形如图中的虚线所示，则A．质点P的运动方向向右B．波的周期可能为0.27 sC．波的频率可能为1.25 HzD．波的传播速度可能为20 m/s9．如图所示，MN为半径较大的光滑圆弧轨道的一部分，把小球A放在MN的圆心处，再把另一小球B放在MN上离最低点C很近的B处，今使两球同时自由释放，则在不计空气阻力时有（）A．A球先到达C点B．B球先到达C点C．两球同时到达C点D．无法确定哪一个球先到达C点10．一列简谐横波沿x轴传播,a、b为x轴上的两质点,平衡位置分别为 x=0,x=x b（x b>0）.a 点的振动规律如图所示。

高中物理高考 2020届高考物理一轮复习基次17机械波课件新人教版201908021300

但该质点的位移不是始终为最大位移,B错误;波峰和波谷相遇处质点是减
D.波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质
弱点,两列波在该点振动方向始终相反,振动减弱,位移等于两列波同时或
点的振幅
单独在该点引起的位移的矢量和,不一定总小于加强点的位移,C错误;加
强点处质点的振幅为A1+A2,减弱点处质点的振幅为|A1-A2|,A1+A2>|A1-
(1)接收频率:观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收
到的完全波的个数。
(2)当波源与观察者相互靠近时,观察者接收到的频率变大;当波
源与观察者相互远离时,观察者接收到的频率变小。
-21考点一
考点二
考点三
例题(多选)两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐
横波相遇。下列说法正确的是(
)
(3)根据质点振动方向和波传播方向间的关系,确定质点的振动方
向;
(4)建立y-t坐标系,根据正弦规律画出质点的振动图像。
2.由波的图像和某一质点的振动图像判断波的传播规律的方法
(1)首先根据横轴是长度还是时间分清哪一个是波的图像,哪一个
是振动图像,注意各个质点振动的周期和振幅相同。
(2)从确定的振动图像中可以找出某质点在波的图像中某一时刻
中传播的速度恒定。
(3)波长λ
λ
对于一列波,其波长、波速、周期的关系不会变化,始终是v= =λf,
T
既然v、T都由相关因素决定,所以这些因素同时又共同决定了波长
λ,即波长λ由波源和介质共同决定。
-9考点一
考点二
考点三
3.振动和波动的比较
类别
振动
波动
振动是单个质点表现出波动是质点群联合起来表现

2019高考物理一轮复习专题八机械振动和机械波课件

A.质点Q开始振动的方向沿y轴正方向 B.该波从P传到Q的时间可能为7 s C.该波的传播速度可能为2 m/s D.该波的波长可能为6 m
答案 AD 由图可知,t=0时质点Q处于平衡位置,t= T 时运动至波峰,故其起振方向沿y轴正方
4
向,A正确;仍由图可知,T=6 s,质点Q比质点P到达同一振动状态晚了Δt=nT+ 2 T=(6n+4)s(n=0,1,2,
中向下振动,C图中向上振动,D图中向下振动;各图中波的周期分别为TA= 2v s ,TB= vs ,TC= vs ,TD=
2
3
s
,故从该时刻起,各图中质点a第一次到达波谷的时间分别为tA= 3 ·TA= 3 s ,tB= 1 TB= 1 s ,tC= 3 TC
答案 (1)L+ mg sin α (2)见解析
k
(3) L + 2mg sin α
4
k
(4)μ≥
(kL 4mg sin α) 4Mg 4mgcos2α
cos α kL sin
α
解析 (1)设物块在斜面上平衡时,弹簧伸长量为ΔL,有
mg sin α-kΔL=0
解得ΔL= mg sin α
A.这列波的振幅为4 cm B.这列波的周期为1 s C.此时x=4 m处质点沿y轴负方向运动 D.此时x=4 m处质点的加速度为0
答案 D 由波动图像知,波的振幅为2 cm,A选项错误;波长λ=8 m,周期T= λ= 8 s=2 s,B选项错
v4
误;由于波沿x轴正向传播,由波传播方向和Байду номын сангаас点振动方向的关系知,x=4 m 处质点此时沿y轴正方向运动,C选项错误;此时x=4 m处的质点处于平衡位置,其加速度为0,D选项正确。

高考物理一轮复习课件机械振动与机械波机械波

D. 机械波传播的是振动的形式和能量，介质中的质点并不随波迁移
（2020年全国卷II）一列简谐横波沿 x轴正方向传播，t=0时刻的波形图如图所示。质点A的平衡位置在x=3m 处，此时质点A正沿y轴负方向运动，且经0.2s第一次到达最低点。由此可知该简谐横波的波长为____m，频率为____Hz。
历年高考真题回顾
【分析】
本题考查机械波的传播特点以及波长、频率的计算。机械波传播的是振动的形式和能量，介质中的质点并不随波迁移；根据波形图读出波长，根据时间与周期的关系求出周期，从而求出频率。
历年高考真题回顾
【解答】
机械波传播的是振动的形式和能量，介质中的质点并不随波迁移；根据波形图可知，该简谐横波的波长为$lambda = 4m$；质点A正沿$y$轴负方向运动，且经$0.2s$第一次到达最低点，则有 $frac{1}{4}T = 0.2s$，解得$T = 0.8s$，则频率为$f = frac{1}{T} = 1.25Hz$。
实验步骤详解
01
实验准备：准备好实验所需的简谐振动物体（如弹簧振子、单摆等）、测量工具（如秒表、游标卡尺等）和实验记录本。
02
实验操作
03
将简谐振动物体悬挂或放置在合适的位置，使其能够自由振动。
04
使用秒表测量振动物体完成多个全振动所需的总时间，并计算出平均周期。
05
使用游标卡尺等测量工具测量振动物体的振幅，并记录数据。
波长（λ）
沿波的传播方向，相邻两个振动状态完全相同的质点之间的距离。波长反映了波在空间中的周期性。
频率（f）
单位时间内质点振动的次数。频率与波的周期（T）互为倒数关系，即f=1/T。频率决定了波的音调高低。