2013高考一轮物理机械振动

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2013届高考一轮物理复习课件(人教版)：第十二章第1节机械振动

第十二章
第1节
高考调研
高三物理（新课标版）
例1
一弹簧振子沿水平方向做简谐运动，周期为 T， )
则正确的说法是(
A． t 时刻和(t＋Δt)时刻振子运动位移的大小相等、若方向相反，则 Δt 一定等于 T 的整数倍 B． t 时刻和(t＋Δt)时刻振子运动速度的大小相等、若方向相反，则 Δt 一定等于 T/2 的整数倍
【答案】 C
第十二章第1节
高考调研
高三物理（新课标版）
题后反思 (1)灵活掌握简谐振动的对称性和周期性的特点，是解答此类问题的关键． (2)利用简谐运动的对称性，还可以解决物体的受力问题，如放在竖直弹簧上做简谐运动的物体，若已知物体在最高点的合力或加速度，可求物体在最低点的合力或加速度．
高考调研
高三物理（新课标版）
选修 3－4
第十二章
机械振动和机械波
提示：选修部分请根据教学要求选用！
第十二章
机械振动和机械波
高考调研
高三物理（新课标版）
1．简谐运动(Ⅰ) 2．简谐运动的公式和图像(Ⅱ) 3．单摆、周期公式(Ⅰ) 4．受迫振动和共振(Ⅰ) 5．机械波(Ⅰ) 6．横波和纵波(Ⅰ) 7．横波的图像(Ⅱ)
高三物理（新课标版）
②过程量的对称性：振动质点来回通过相同的两点间的时间相等，如 tBC＝tCB；质点经过关于平衡位置对称的等长的两线段时时间相等，如 tBC＝tB′C′，如图所示．
第十二章
第1节
高考调研
高三物理（新课标版）
③周期性——简谐运动的物体经过相同时间 t＝ T nT(n 为整数)，必回复到原来的状态，经时间 t＝(2n＋1) 2 (n 为整数)，则物体所处的位置必与原来的位置关于平衡位置对称，因此在处理实际问题中，要注意多解的可能性或需要写出解答结果的通式．

2013高三物理一轮复习课件：第十二章机械振动

间距离，g 为单摆所在处的重力加速度；
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④单摆的等时性：在小振幅摆动时，单摆的振动周期跟振幅和振子的质量都没关系； 4π2L ⑤应用：a.测重力加速度 g＝ 2 ；b.计时器． T
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解析
摆球经过平衡位置的速度减小从而引起振幅减 l ，可得单摆的周期与摆球的质量和振幅无 g
小，由 T＝2π 关，故 B 正确．
答案 B
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5．某振动系统的固有频率为 f0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为 f.若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是( )
A．当 f<f0 时，该振动系统的振幅随 f 增大而减小 B．当 f>f0 时，该振动系统的振幅随 f 减小而增大 C．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于 f0 D．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于 f
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3．两种基本模型． (1)弹簧振子：如图所示，平衡位置为 O.
10 ①位移：由平衡位置指向 □振子所在的位置；②回复
力：由弹簧的弹力提供．
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(2)单摆(理想化模型) ①单摆：把一条不可伸长、忽略质量的细线下端拴一质点，上端固定构成的装置． ②单摆振动可看作简谐运动的条件：α＜10° .
3．受迫振动的特点：受迫振动稳定时，系统的振动频率等于驱动力的频率，跟振动系统的固有频率无关． 4．共振的条件与特征：当驱动力频率等于振动系统的固有频率时，发生共振，共振时振幅最大．

2013年高考物理(高考真题模拟新题)分类汇编：G单元机械振动和机械波

G 单元机械振动和机械波G1 机械振动24．B4G1 [2018·安徽卷] 如图所示，质量为M 、倾角为α的斜面体(斜面光滑且足够长)放在粗糙的水平地面上，底部与地面的动摩擦因数为μ，斜面顶端与劲度系数为k 、自然长度为L 的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m 的物块．压缩弹簧使其长度为34L 时将物块由静止开始释放，且物块在以后的运动中，斜面体始终处于静止状态．重力加速度为g.(1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度； (2)选物块的平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标轴，用x 表示物块相对于平衡位置的位移，证明物块做简谐运动；(3)求弹簧的最大伸长量；(4)为使斜面体始终处于静止状态，动摩擦因数μ应满足什么条件(假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力)?24．[解析] (1)设物块在斜面上平衡时，弹簧伸长量为ΔL ，有mgsin α－k ΔL ＝0，解得ΔL ＝mgsin αk，此时弹簧的长度为L ＋mgsin αk.(2)当物块的位移为x 时，弹簧伸长量为x ＋ΔL ，物块所受合力为F 合＝mgsin α－k(x ＋ΔL)，联立以上各式可得F 合＝－kx ，可知物块做简谐运动；(3)物块做简谐运动的振幅为A ＝L 4＋mgsin αk ，由对称性可知，最大伸长量为L 4＋2mgsin αk.(4)设物块位移x 为正，则斜面体受力情况如图所示，由于斜面体平衡，所以有水平方向f ＋F N1sin α－Fcos α＝0，竖直方向F N2－Mg －F N1cos α－Fsin α＝0，又F ＝k(x ＋ΔL)，F N1＝mgcos α，联立可得f ＝kxcos α，F N2＝Mg ＋mg ＋kxsin α为使斜面体始终处于静止，结合牛顿第三定律，应有 |f|≤μF N2，所以μ≥|f|F N2＝k|x|cos αMg ＋mg ＋kxsin α，当x ＝－A 时，上式右端达到最大值，于是有 μ≥（kL ＋4mgsin α）cos α4Mg ＋4mgcos 2α－kLsin α.[:物理大师]G2 机械波15．G2[2018·北京卷] 一列沿x 轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4 m/s.某时刻波形如图所示，下列说法正确的是( )A ．这列波的振幅为4 cmB ．这列波的周期为1 sC ．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015．D [解析] 由图像可知，这列波的振幅为2 cm ，A 项错误．波长λ＝8 m ，故周期T ＝λv ＝84 s ＝2 s ，B项错误．波向右传播，左边的质点带动右边的质点振动，故x ＝4 m 处质点沿y 轴正方向运动，C 项错误．此时x ＝4 m 处质点处于平衡位置，回复力为零，加速度为零，D 项正确．11．【选修3－4】G2[2018·重庆卷] (1)(6分)一列简谐横波沿直线传播，某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6 m ，且这两质点之间的波峰只有一个，则该简谐波可能的波长为( )[:物理大师]A ．4 m 、6 m 和8 mB ．6 m 、8 m 和12 mC ．4 m 、6 m 和12 mD ．4 m 、8 m 和12 m(1)C [解析] 本题主要考查对波的图像的识别和波长的理解．如图可知，满足题意的两点可能有以下情况： ①O 点和A 点：此时λ＝2OA ＝2×6 m ＝12 m. ②O 点和B 点：此时λ＝OB ＝6 m.③A 点和D 点：此时λ＝23AD ＝23×6 m ＝4 m.故选项C 正确．11．[2018·重庆卷] (2)(6分)利用半圆柱形玻璃，可减小激光光束的发散程度．在图所示的光路中，A 为激光的出射点，O 为半圆柱形玻璃横截面的圆心，AO 过半圆顶点．若某条从A 点发出的与AO 成α角的光线，以入射角i 入射到半圆弧上，出射光线平行于AO ，求此玻璃的折射率．11．(2)[解析] 本题主要考查光的折射率的计算．如图可知，玻璃的折射率n ＝sinisinr .由于出射光线O′B 与AO 平行，所以∠r ＝∠AOO ′；而∠i 是△AOO ′的一个外角，由三角形的外角等于不相邻的两个内角之和，有：∠i＝∠α＋∠AOO′＝∠α＋∠r，即：∠r＝∠i－∠α.所以玻璃的折射率n＝sinisin（i－α）.16．G2[2018·福建卷] 如图，t＝0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正向开始振动，振动周期为0.4 s，在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波．下图中能够正确表示t＝0.6 s时波形的图是( )16．C [解析] 由λ＝vT可知，波在一个周期内传播的路程为一个波长，由于t＝0.6 s＝1.5T，所以波向左、向右传播的距离均为 1.5λ，即波向右传播到(1.5λ，0)，向左传播到(－1.5λ，0)．由于波中任何质点的起振方向都相同，故此时(－1.5λ，0)、(1.5λ，0)两质点都应从平衡位置开始向上振动，由“上下坡”法可知C正确．G3 实验：用单摆测定重力加速度[:物理大师物理大师]G4 机械振动与机械波综合21．G4[2018·全国卷] 在学校运动场上50 m直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器．两个扬声器连续发出波长为5 m的声波．一同学从该跑道的中点出发，向某一端点缓慢行进10 m，在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为( )A．2 B．4C．6 D．821．B [解析] 根据波的叠加规律，波程差为波长整数倍的点振动加强，波程差为半波长奇数倍的点振动减弱，因此，相邻的振动加强点(或振动减弱点)的波程差相差一个波长，向某一端点行进10 m时，该点距两个端点的波程差为(25＋10)m－(25－10)m＝20 m，为波长的4倍，这样听到由强变弱的次数总共为4次，选项B正确．34．[物理——选修3－4](15分)G4[2018·新课标全国卷Ⅰ](1)(6分)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________ .(填正确答案标号．选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)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[:物理大师]D．在4 s<t<6 s的时间间隔内质点c向上运动E．当质点d向下运动时，质点b一定向上运动[:物理大师物理大师]34．(1)ACD [解析] 6 s 内质点传播的距离x ＝vt ＝12 m ，波恰好传到d 点，A 正确；由题意知， 34T ＝3 s ，周期T ＝4 s ，C 正确；t ＝3 s 时刻，质点c 刚开始向下振动，t ＝5 s 时刻，c 刚好振动了2 s ，刚好到达平衡位置，B 错误；4～6 s 时段内质点c 从最低点向最高点运动，D 正确；b 、d 两点相距10 m ，而波长λ＝vT ＝8 m ，不是半波长奇数倍，b 、d 两点不是振动的反相点，E 错误．[:物理大师]34．G4[2018·新课标全国卷Ⅰ] (2)(9分)图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为L ，折射率为n ，AB 代表端面．已知光在真空中的传播速度为c.(ⅰ)为使光线能从玻璃丝的AB 端面传播到另一端面，求光线在端面AB 上的入射角应满足的条件；[:物理大师](ⅱ)求光线从玻璃丝的AB 端面传播到另一端面所需的最长时间．34．(2)[解析](ⅰ)设光线在端面AB 上C 点(见下图)的入射角为i ，折射角为r ，由折射定律有 sin i ＝nsin r ①设该光线射向玻璃丝内壁D 点的入射角为α，为了使该光线可在此光导纤维中传播，应有 α≥θ② 式中，θ是光线在玻璃丝内发生全反射时的临界角，它满足 nsin θ＝1③由几何关系得 α＋r ＝90°④[:物理大师物理大师] 由①②③④式得 sin i ≤n 2－1⑤(ⅱ)光在玻璃丝中传播速度的大小为 v ＝cn ⑥光速在玻璃丝轴线方向的分量为 v z ＝vsin α⑦ 光线从玻璃丝端面AB 传播到其另一端面所需时间为 T ＝L v z⑧光线在玻璃丝中传播，在刚好发生全反射时，光线从端面AB 传播到其另一端面所需的时间最长，由②③⑥⑦⑧式得T max ＝Ln2c⑨[:物理大师]5．G4 [2018·四川卷] 图1是一列简谐横波在t ＝1.25 s 时的波形图，已知c 位置的质点比a 位置的晚0.5 s 起振，则图2所示振动图像对应的质点可能位于( )12[:物理大师]A ．a<x<bB ．b<x<cC ．c<x<dD ．d<x<e 5．D [解析] c 位置的质点比a 位置的晚0.5 s 起振，a 、c 间距离为半个波长，故波长沿x 轴正方向传播，周期T ＝1 s ．由t ＝1.25 s ＝T ＋T4，从图2中可看出，t 时刻质点正由y 轴上方向平衡位置运动，故D 对．7．G4 [2018·天津卷] 一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9 m 的a 、b 两质点的振动图像如图所示，下列描述该波的图像可能正确的是( )7．AC [解析] 由振动图像可知，a 、b 两点的振动相位相差四分之一或四分之三周期，由波的传播规律可知，一个周期内波向前传播一个波长，所以a 、b 间的距离x ＝(n ＋14)λ或x ＝(n ＋34)λ(n ＝0，1，2，3……)．由第一个表达式，当n ＝0时， λ＝36 m ；当n ＝1时， λ＝7.2 m ；当n ＝2时， λ＝4 m ，A 正确；由第二个表达式，当n ＝0时， λ＝12 m ；当n ＝1时， λ＝367 m ；当n ＝2时， λ＝3611m ，C 正确．。

高中物理机械振动

高中物理机械振动机械振动是物理学中一个重要的概念，它在日常生活中有着广泛的应用。

从钟摆的摆动到汽车的悬挂系统，机械振动无处不在。

在高中物理课程中，学生将会学习关于机械振动的原理、特性以及相关的数学模型。

本文将介绍机械振动的基本概念，帮助读者更好地理解这一重要的物理现象。

一、机械振动的定义机械振动是物体围绕某一平衡位置以一定规律作往复或周期性运动的现象。

当物体受到外力作用时，会发生形变，从而产生振动。

例如，当一个弹簧挂上一个质点并受到拉伸后突然放开，弹簧会产生振动，这就是一种典型的机械振动现象。

二、机械振动的特性1.周期性：机械振动具有周期性，即物体围绕平衡位置做往复运动的时间间隔是固定的。

2.频率：振动的频率是指单位时间内振动的次数，通常用赫兹（Hz）来表示。

频率与振动周期成反比，频率越高，周期越短。

3.振幅：振动的振幅是指物体从平衡位置最大偏离的距离，振幅越大，振动的幅度就越大。

4.阻尼：阻尼是影响振动的一个重要因素，它会使振动逐渐减弱并最终停止。

可以通过增加摩擦力或其他方法来增加阻尼。

5.共振：共振是指当外力的频率与物体的固有频率相匹配时，物体会发生共振现象，振幅增大，甚至导致破坏。

三、机械振动的数学模型在高中物理课程中，学生将接触到机械振动的数学模型，其中最基本的就是简谐振动。

简谐振动是一种最简单的机械振动形式，其运动规律可以用正弦函数来描述。

对于简谐振动，有以下几个重要的物理量：1.位移（x）：物体离开平衡位置的距离。

2.速度（v）：物体运动的速度，与位移的导数有关。

3.加速度（a）：物体运动的加速度，与速度的导数有关。

根据牛顿第二定律和胡克定律，可以建立简谐振动的运动方程：\[ m \cdot \frac{d^2x}{dt^2} = -kx \]其中，\( m \) 为物体的质量，\( k \) 为弹簧的劲度系数，\( x \) 为位移，\( t \) 为时间。

通过解微分方程，可以得到简谐振动的解析解，包括位移、速度和加速度随时间的变化规律。

光学、机械振动和机械波压轴解答题(全国甲卷和Ⅰ卷)

光学、机械振动和机械波压轴解答题（全国甲卷和Ⅰ卷）高考物理光学、机械振动和机械波压轴解答题是考查学生物理学科素养高低的试金石，表现为综合性一般、求解难度不大、对考生的综合分析能力和应用数学知识解决物理问题的能力要求一般等特点。

一、命题范围1.光的折射定律和全反射（压轴指数★★★★）利用光路图找出入射角和折射角，根据折射定律求解。

全反射注意其发生条件。

2、机械振动和机械波（压轴指数★★★★）理解好简谐运动的特点，会根据简谐运动方程判断某质点的运动情况。

会利用波的图像，分析判断波的传播方向和质点振动方向的关系，会利用波长和波速和周期的关系，求解多解问题。

会根据波的叠加原理，判断两列波叠加时的特点。

二、命题类型1.光学情境综合型。

物理情境选自生活生产情境或学习探究情境，物理光学情境综合型试题的物理模型有：各种形状各异的玻璃砖、或水池。

求解方法技巧性强、灵活性高、应用数学知识解决问题的能力要求高的特点。

命题点常包含：光的折射定律、全反射角。

2.波的图像问题、波的干涉叠加问题、波传播的周期性与多解性问题。

简谐运动的振动方程和振动步调相同、相反的频率相同的波源发出两列波的叠加。

根据波的图像，求解波的传播时间，质点振动的位移和路程等问题。

波传播的周期性与多解性问题。

1．（2022·全国·统考高考真题）如图，边长为a 的正方形ABCD 为一棱镜的横截面，M 为AB 边的中点。

在截面所在的平面，一光线自M 点射入棱镜，入射角为60°，经折射后在BC 边的N 点恰好发生全反射，反射光线从CD 边的P 点射出棱镜，求棱镜的折射率以及P 、C 两点之间的距离。

【答案】72n =，PC =【解析】光线在M 点发生折射有sin60°=n sin θ由题知，光线经折射后在BC 边的N 点恰好发生全反射，则1sin C n=C =90°-θ联立有tan θ=2n =根据几何关系有tan 2MB aBN BNθ==解得NC a BN a =-=再由tan PC NCθ=解得12PC a =2．（2021·全国·高考真题）均匀介质中质点A 、B 的平衡位置位于x 轴上，坐标分别为0和xB =16cm 。

2013高考物理一轮复习专题19 机械振动和机械波正式版

2013高考物理一轮复习专题19 机械振动和机械波【考点预测】预测2013年的机械振动与波的考题仍将保持以选项题为主，考查的知识综合较强的风格．一个考题往往多个知识点，重点在简谐运动的规律和图象；波的形成过程和波长、波速和频率的关系，波的图象和波的多解问题仍是考查的热点．尤其是波的图象中已知某一时刻的波形图，判断方向和求位移、路程及质点坐标；已知某两时刻的波形图涉用的多解；振动图象与波动图象的综合运用预测是重点考查的重点。

另外对共振现象和波的特性在实际中的应用问题也要引起注意。

【考点定位】从近几年的高考试题看,试题多以选择题、填空题形式出现，但试题信息量大，一道题中考查多个概念、规律.对机械振动的考查着重放在简谐运动的运动学特征和动力学特征和振动图象上；同时也通过简谐运动的规律考查力学的主干知识.对机械波的考查着重放在波的形成过程、传播规律、波长和波动图象及波的多解上；对波的叠加、干涉和衍射、多普勒效应也有涉及.实际上许多考题是振动与波的综合,考查振动图象与波动图象的联系和区别；同时也加强了对振动和波的联系实际的问题的考查,如利用单摆，结合万有引力知识测量山的高度，共振筛、队伍过桥等共振现象的利用与防止，医用B型超声波图、心电图、地震波图线的分析等。

【考点PK】考点2 、单摆受迫振动振动中的能量转化【例2】把地球上的一个秒摆(周期等于2s的摆称为秒摆)拿到月球上去，它的振动周期变为多少?已知地球质量M地=5.98×1024kg，半径R地=6.4×106m，月球质量M月=7.34×1022kg，半径R月=1.74×106m.【解析】由单摆的周期公式知T地=，T月=∴T月=T地g月/g地根据万有引力定律知：[来源:教-育-城]mg地=GmM地/R2地，mg月=GmM月/R2月得g地/g月=M地R2月/M月R2地∴T月=T地R月/R地=2×5.98×1024×(1.74×106)2/7.34×1022×(6.4×106)2s≈4.91s.【2012高考试题解析】（2012·大纲版全国卷）20.一列简谐横波沿x轴正方向传播，图（a）是t=0时刻的波形图，图（b）和图（c）分别是x轴上某两处质点的振动图像。

2013届高考物理一轮复习第十二章_机械振动_机械波 12.1 机械振动高考押题

1．某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x ＝A sin π4t ，则质点( ) A ．第1 s 末与第3 s 末的位移相同B ．第1 s 末与第3 s 末的速度相同C ．3 s 末至5 s 末的位移方向相同D ．3 s 末至5 s 末的速度方向相同解析：由x ＝A sin π4t 知周期T ＝8 s ．第1 s 、第3 s 、第5 s 间分别相差2 s ，恰好是14个周期．根据简谐运动图象中的对称性可知A 、D 选项正确．答案：AD2.(2012年衡阳模拟)一质点做简谐运动的振动图象如图所示，质点的速度与加速度方向相同的时间段是( )A ．0～0.3 sB ．0.3 s ～0.6 sC ．0.6 s ～0.9 sD ．0.9 s ～1.2 s解析：质点做简谐运动的加速度方向与回复力方向相同，与位移方向相反．总是指向平衡位置；位移增加时速度与位移方向相同，位移减小时速度与位移方向相反，故位移减小时加速度与速度方向相同．答案：BD3．(2011年高考上海单科)两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速v 1、v 2(v 1＞v 2)在竖直平面内做小角度摆动，它们的频率与振幅分别为f 1，f 2和A 1，A 2，则( )A ．f 1＞f 2，A 1＝A 2B ．f 1＜f 2，A 1＝A 2C ．f 1＝f 1，A 1＞A 2D ．f 1＝f 2，A 1＜A 2解析：单摆的频率由摆长决定，摆长相等，频率相等，所以A 、B 错误；由机械能守恒，小球在平衡位置的速度越大，其振幅越大，所以C 正确、D 错误．答案：C4．(2011年高考江苏单科)将一劲度系数为k 的轻质弹簧竖直悬挂，下端系上质量为m 的物块．将物块向下拉离平衡位置后松开，物块上下做简谐运动，其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期．请由单摆的周期公式推算出该物块做简谐运动的周期T .解析：由单摆周期公式T ＝2π L g且kL ＝mg .解得T＝2πm k .答案：2πm k5．(1)蜘蛛虽有8只眼睛，但视力很差，完全靠感觉来捕食和生活，它的腿能敏捷地感觉到丝网的振动，当丝网的振动频率为f＝200 Hz左右时，网的振幅最大，则落在网上的昆虫当翅膀振动的频率为________Hz左右时，蜘蛛感到网振动最为强烈．(2)如该丝网共振时的最大振幅为0.5 cm，试定性画出其共振曲线．解析：(1)当驱动力的频率等于物体的固有频率时物体发生共振，此时物体的振幅最大，故昆虫翅膀的振动频率应为200 Hz左右．(2)共振曲线如图所示．答案：(1)200 (2)见解析图6．用下图(a)所示实验装置演示单摆的振动图象，细沙从摆动的漏斗的底部均匀下落，纸板沿着跟摆动平面垂直的方向匀速移动，落在纸板上的沙排成粗细变化的一条曲线如下图(b)．(1)观察这条细沙曲线的形态特征，说明沙摆的摆动规律．(要求列出两条)①___________________________________________________；②____________________________________________________.(2)仍用上述装置重做实验，落在纸板上的沙排成如图(c)所示的曲线，这是由于什么原因造成的？这是否说明沙摆的周期变化了？解析：(1)①细沙曲线近似为一条正弦曲线，说明沙摆的摆动具有周期性．②细沙曲线两头沙子多，中间沙子少，说明沙摆在两侧最大位移处运动慢，在经过平衡位置时运动快．(2)在同样长的纸板上，图(c)中对应的周期个数多，用的时间长，说明拉动纸板匀速运动的速度变小．但不能说明沙摆的周期发生变化．答案：见解析7.一质点做简谐运动的振动图象如图所示．(1)该质点振动的振幅是________cm，周期是________s ，初相是________．(2)写出该质点做简谐运动的表达式，并求出当t ＝1 s 时质点的位移．解析：(1)由质点的振动图象可得A ＝8 cm ，T ＝0.2 s ，φ＝π2. (2)ω＝2πT＝10π rad/s ，质点做简谐运动的表达式为 x ＝8sin (10πt ＋π2)cm当t ＝1 s 时x ＝8 cm答案：(1)8 0.2 π2 (2)x ＝8sin(10πt ＋π2)cm 8cm 8．弹簧振子以O 点为平衡位置在B 、C 两点之间做简谐运动，B 、C 相距20 cm.某时刻振子处于B 点，经过0.5 s ，振子首次到达C 点，求：(1)振动的周期和频率；(2)振子在5 s 内通过的路程及5 s 末的位移大小；(3)振子在B 点的加速度大小跟它距O 点4 cm 处P 点的加速度大小的比值．解析：(1)由题意可知，振子由B →C 经过半个周期，即 T 2＝0.5 s ，故T ＝1.0 s ，f ＝1T＝1 Hz. (2)振子经过1个周期通过的路程s 1＝0.4 m ．振子5 s 内振动了五个周期，回到B 点，通过的路程：s ＝5s 1＝2 m.答案：(1)1.0 s 1.0 Hz (2)2 m 0.1 m (3)5∶29．一弹簧振子做简谐运动，O 为平衡位置，当它经过O 点时开始计时，经过0.3 s ，第一次到达M 点，再经过0.2 s 第二次到达M 点，则弹簧振子的周期可能为多少？解析：如图(a)所示，O 表示振子振动的平衡位置，OB 或OC 表示振幅，振子由O 向C 运动，从O 到C 所需时间为14周期．由于简谐运动具有对称性，故振子从M 到C 所用时间与从C 到M 所用时间相等，故14T ＝0.3 s ＋0.1 s ＝0.4 s ，T ＝1.6 s.如图(b)所示，振子由O 向B 运动，由于对称性，在OB 间必存在一点M ′与M 点关于O 对称．故振子从M ′经B 到M ′所需时间与振子从M 经C 到M 所需时间相同，即0.2 s ．振子从O 到M ′和从M ′到O 及从O 到M 所需时间相等，为(0.3－0.2)/3＝130(s)故周期为T ＝(0.5＋130)s ＝1630s ＝815s 答案：1.6 s 或815s 10．(2012年温州模拟)如图为一弹簧振子的振动图象，试完成以下要求：(1)写出该振子简谐运动的表达式．(2)在第2 s 末到第3 s 末这段时间内弹簧振子的加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变化的？(3)该振子在前100 s 的总位移是多少？路程是多少？解析：(1)由振动图象可得： A ＝5 cm ，T ＝4 s ，φ＝0则ω＝2πT ＝π2rad/s 故该振子简谐运动的表达式为：x ＝5sin π2t (cm)．。

高考选考物理一轮课件机械振动

纵波
质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波。特点：质点振动方向与波传播方向一致，波形为疏密相间的波形。
波速、波长和频率关系
波速
单位时间内波传播的距离，用v 表示，单位是m/s。
波长
沿波的传播方向，相邻两个振动情况完全相同的质点之间的距离，用λ表示，单位是m。
频率
单位时间内质点振动的次数，用f表示，单位是Hz。
振动的定义
物体在平衡位置附近所做的往复运动。
振动的特点
周期性、重复性、等时性。
周期性振动与非周期性振动
周期性振动
物体在振动过程中，每隔一定时间重复一次原来的运动状态，具有确定的周期和频率。
非周期性振动
物体在振动过程中，不呈现明显的周期性和重复性，无法用确定的周期和频率来描述。
简谐振动及其性质
关系
v = λf，即波速等于波长乘以频率。
波动图像绘制与解读
波动图像
用图像表示介质中各质点在某一时刻离开平衡位置的位移。
绘制方法
在平面直角坐标系中，用横坐标表示质点的平衡位置，用纵坐标表示质点离开平衡位置的位移，画出各质点的位置。
图像解读
从波动图像中可以读出振幅、波长、周期等物理量，以及判断波的传播方向和质点的振动方向等。
改进建议
针对实验中存在的问题和不足，提出相应的改进建议和优化方案。例如，可以改进实验器材和操作方法，提高数据采集的精度和稳定性；也可以拓展实验内容和范围，探究更
多与简谐振动相关的物理现象和规律。
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高考选考物理动一轮课件机械振
汇报人：XX 20XX-01-29
contents
目录
• 机械振动基本概念及分类 • 简谐振动规律及图像分析 • 弹簧振子模型及能量转换问题 • 波的形成与传播特性探讨 • 多质点体系振动问题解决方法 • 实验：探究简谐振动规律

《高考导航》2013届高考物理一轮复习单元过关检测(十一)机械振动机械波

《高考导航》2013届高考物理一轮复习单元过关检测（十一）：机械振动机械波（人教版）(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共计50分．每小题只有一个答案正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1．如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅A与驱动力的频率f的关系，下列说法正确的是()A．摆长约为10 cmB．发生共振时单摆的周期为1 sC．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向右移动D．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向左移动解析：由单摆做受迫振动时的共振曲线可知，当单摆发生共振时，固有频率等于驱动力的频率，即固有频率为0.5 Hz，因而固有周期为2 s，由单摆的周期公式可知，此单摆的摆长约为1 m；若增大摆长，周期变长，频率变小，共振曲线的“峰”将向左移动，D正确．答案：D2．我国探月的“嫦娥工程”已启动，在不久的将来，我国宇航员将登上月球．假如宇航员在月球上测得摆长为l的单摆做小振幅振动的周期为T，将月球视为密度均匀、半径为r 的球体，则月球的密度为()A.πl3GrT2 B.3πlGrT2C.16πl3GrT2 D.3πl16GrT2解析：设月球表面的重力加速度为g0则GMmr2＝mg0，T＝2πlg0密度ρ＝MV，V＝43πr3解得ρ＝3πlGrT2，B对．答案：B3．两个弹簧振子，甲的固有频率为100 Hz，乙的固有频率为400 Hz，若它们均在频率为300 Hz的驱动力作用下振动，则()A．甲的振幅较大，振动频率是100 HzB．乙的振幅较大，振动频率是300 HzC．甲的振幅较大，振动频率是300 HzD．乙的振幅较大，振动频率是400 Hz解析：因为甲、乙两个弹簧振子都在做受迫振动，所以它们的振动频率都等于驱动力频率300 Hz.乙的固有频率与驱动力频率更接近，所以乙的振动更激烈，即乙的振幅较大．选B.答案：B4．如图是一列简谐横波某一时刻的波的图象，下列说法不正确的是()A．波一定沿x轴正方向传播B．此时a、b两个质点的振动速度方向相反C．质点a此时的速度方向可能沿y轴正方向D．质点b此时的速度方向可能沿y轴正方向解析：此题不能判定波的传播方向，故选项A错误；不管波向哪个方向传播，a、b两质点在两个趋势不同的“坡”上，其振动方向一定相反，选项B正确；由于波的传播方向不确定，a、b两质点的振动方向也不确定，若波向右传播，a质点沿y轴正方向振动，b质点沿y轴负方向振动；若波向左传播，a质点沿y轴负方向振动，b质点沿y 轴正方向振动，选项C、D正确．答案：A5．(2012·西城模拟)振源A带动细绳上各点上下做简谐运动，t＝0时刻绳上形成的波形如图所示。

2013届高考物理鲁科版一轮复习课件6.1《机械振动》

二、单摆
1.如果悬挂小球的细线的伸缩和单质摆量可以忽略，线长又比球的直径大得多，那么这样的装置叫做 .它是理想化的物理模型. 2.在偏角很小的情况下，单摆所受的与偏离平衡回位复置力的位移成，而方向，单摆做简正谐比运动. 相反
3.荷兰物理学家惠更斯研究了单摆的振动，发现单摆做简谐运动的周期跟摆长的二次方根成正比，跟重力加速的度二次方根成反比，跟摆球质量和振幅无关，
(1)求振子的振幅和周期；
(2)写出振子的振动方程.
2
(1)振幅A=10cm,T=
10
s=0.2s

(2)设振动方程为y=Asin(ωt+ )
当t=0时,y=0,

则sin =0，得 =0或 =π，当再2过较短时间，
y为负值，
T
所以 =π；又ω= =10π,所以振动方程为
y=10sin(10πt+π)cm
(3)人站起来重心位置升高，摆长变短，周期变小，作用力时间间隔变小.
(4)增加质量不影响周期，对作用力的时间间隔也无影响.
如图6-1-3所示，在倾角为θ=30°的光滑斜面上，长为l的细线吊着一个小球(直径与线长相比可以忽略)，上端固定在O点，当小球在斜面上做小角度摆动时，求其摆动周期.
以砝码为研究对象，有：
f=-k′x=ma
可以求出：k′=
mk
M m
(2)二者不发生相对滑动，在最大位移处砝码
受到的回复力最大，等于砝码所受的最大静
摩擦力，
k′Am=μmg 有：Am=
mg g m M
k
k
点评
做简谐运动的物体的回复力是效果力，回复力是由重力、支持力、摩擦力等性质力在振动方向上的合力或某个力的分力提供.本例中使砝码做简谐运动的回复力由静摩擦力提供，但是由于静摩擦力的大小受到限制，因此滑块的运动范围也就受到了限制.研究过程中灵活运用整体法、隔离法.

2013届高考物理总复习专题12《机械振动机械波》

单元测试选题表选题表的使用说明：1.首先梳理出本单元要考查的知识点填到下表2.按照考查知识点的主次选题，将题号填到下表测试卷一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。

在下列各题的四个选项中，有的是一个选项正确，有的是多个选项正确，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的得0分，请将正确选项的序号涂在答题卡上)1、下列关于简谐运动和简谐机械波的说法，正确的是（）A．弹簧振子的周期与振幅有关B．横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定C．在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度D．单位时间内经过介质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率2、一物体置于一平台上，随平台一起在竖直方向上做简谐运动，则A．当平台振动到最高点时，物体对平台的正压力最大B．当平台振动到最低点时，物体对平台的正压力最大C．当平台振动经过平衡位置时，物体对平台的正压力为零D．物体在上下振动的过程中，物体的机械能保持守恒3、图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为质点P以该时刻为计时起点的振动图象,下列说法正确的是( )A．从该时刻起经过0.15 s时,质点P到达波峰B．从该时刻起经过0.25 s时,质点Q的加速度小于质点P的加速度C．从该时刻起经过0.15 s时,波沿x轴的正方向传播了3 mD．从该时刻起经过0.35 s时,质点Q距平衡位置的距离大于质点P距平衡位置的距离4、如图所示，质点O在垂直x轴方向上做简谐运动，形成了沿x轴传播的横波。

在t=0时刻,质点O从平衡位置开始向上运动，经0.2s第一次形成图示波形，则下列判断正确的是（）A．t=0.4s时，质点A第一次到达波峰B．t=1.2s时，质点A在平衡位置，速度沿y轴正方向C．t=2s时，质点B第一次到达波谷D．t=2.6s时，质点B的加速度达到最大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.某时刻的波形如图甲所示,此后,若经过周期开始计时,则图乙描述的是( )A．a处质点的振动图象B．b处质点的振动图象C．c处质点的振动图象D．d处质点的振动图象6、关于单摆做简谐运动的回复力，下列叙述正确的是（）A．摆球的回复力是重力和摆线对摆球拉力的合力B．摆球所受回复力是重力沿切线方向的分力，重力的另一个分力与摆线对摆球的拉力相平衡C．摆球经过平衡位置时，所受合力为零D．摆球所受回复力是重力沿切线方向的分力，重力的另一个分力小于或等于摆线对摆球的拉力7、图甲是利用沙摆演示简谐运动图象的装置.当盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时,做简谐运动的漏斗漏出的沙,在板上显示出沙摆的振动位移随时间变化的关系曲线.已知木板被水平拉动的速度为0.20 m/s,图乙所示的一段木板的长度为0.60 m,则这次实验沙摆的摆长大约为(取g=π2)( )A．0.56 m B．0.65 mC．1.00 m D．2.25 m8、如图所示,是一演示波的衍射的装置，S为在水面上振动的波源，M、N是水面上的两块挡板，其中N板可以移动，两板中有一狭缝，此时测得图中A处水没有振动，为了使A处的水也能发生振动，下列措施可行的是A．使波源的振动频率增大B．使波源的振动频率减小C．移动N板使狭缝的间距增大D．移动N板使狭缝的间距减小9、两列简谐横波，波速大小均为20m/s，如图所示为某时刻两列波各自传播的波动图像。

《高考导航》2013届高考物理一轮复习巩固测试11.1机械振动

《高考导航》2013届高考物理一轮复习巩固测试：11.1 机械振动（人教版）(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共10个小题，每小题7分，共70分，每小题只有一个选项正确，请将正确选项前的字母填在题后的括号内)1．下列说法中不正确的是( )A ．将单摆从地球赤道移到南(北)极，振动频率将变大B ．将单摆从地面移至距地面高度为地球半径的高度时，其振动周期将变到原来的2倍C ．将单摆移至绕地球运转的人造卫星中，其振动频率将不变D ．在摆角很小的情况下，将单摆的振幅增大或减小，单摆的振动周期保持不变解析：由单摆周期T ＝2πl g，南北两极处的重力加速度比赤道处大，周期变小，频率变大，A 正确；由mg ＝G Mm r2知，从地面移至距地面高度为地球半径高度时，重力加速度将变为原来的14，则周期变为原来的2倍，B 正确．人造卫星中的物体处于完全失重状态，单摆不摆动，C 错误，单摆的周期与振幅无关，D 正确．答案：C2．单摆的摆球做简谐运动，它经过平衡位置时正好遇到空中飘落下来的一些小雨滴，小雨滴的速度可以忽略而质量不能忽略．小雨滴均匀附着在摆球表面上，则摆球在以后的振动中有关物理量的变化情况是( )A ．最大速度不变，振幅不变，周期不变B ．最大速度会略变小，振幅会略变小，周期也略变小C ．最大速度会略变大，振幅会略变大，周期不变D ．最大速度会略变小，振幅会略变小，周期不变解析：小雨滴与摆球相互作用的过程动量守恒，最大速度v 会略变小．由v 2＝2gh 知，振幅会略变小．但摆长不变，故周期不变．答案：D3．(2011年上海单科)两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速v 1、v 2(v 1＞v 2)在竖直平面内做小角度摆动，它们的频率与振幅分别为f 1，f 2和A 1，A 2，则( )A ．f 1＞f 2，A 1＝A 2B ．f 1＜f 2，A 1＝A 2C ．f 1＝f 2，A 1＞A 2D ．f 1＝f 2，A 1＜A 2解析：单摆的频率由摆长决定，摆长相等，频率相等，所以A 、B 错误；由机械能守恒，小球在平衡位置的速度越大，其振幅越大，所以C 正确、D 错误．答案：C4．(2012年宿州模拟)如图所示，质量为m 的A 和质量为M 的B 两物块用线捆在一起，B 与竖直悬挂的轻弹簧相连，它们一起在竖直方向上做简谐运动．在振动中两物块的接触面总处在竖直面内，设弹簧的劲度系数为k .当物块组振动中通过平衡位置时A 受到的静摩擦力大小为Ff 0，当它们向下离开平衡位置的位移为x 时，A 受到的静摩擦力大小为Ff x ，则应有( )A ．Ff 0＝0B ．Ff 0＝(M －m )gC ．Ff x ＝mg ＋m M ＋mkx D ．Ff x ＝m M ＋m kx －mg 解析：当物块组通过平衡位置时，回复力为零，故Ff 0＝mg ，当它们向下离开平衡位置的位移为x 时，对A 、B 整体，有kx ＝(M ＋m )a ；对A ，则有Ff x －mg ＝ma ，两式联立解得Ff x ＝mg ＋mkx M ＋m. 答案：C5．我们经常见到这样的现象，正在脱水的洗衣机，脱水桶转得较快时，机身振动并不强烈，但切断电源后，某时刻t ，洗衣机机身振动反而强烈起来，随着脱水桶转速变慢，机身振动又减弱，这种现象说明( )A ．t 时刻，洗衣机惯性最大B ．洗衣机出现了故障，需维修C ．在t 时刻，转动周期等于洗衣机固有周期而发生共振D ．脱水桶衣物太多解析：t 时刻机身质量不变，惯性不变，A 错．t 时刻振动强烈的根本原因是发生了共振，并非出现了故障或衣物过多，故B 、D 均错，C 正确．答案：C6．(2012年安庆模拟)劲度系数为20 N/cm 的弹簧振子的振动图象如图所示，在图中A 点对应的时刻( )A ．振子所受的弹力大小为0.5 N ，方向指向x 轴负方向B ．振子的速度方向为x 轴正方向C ．在0～4 s 内振子做了1.75 次全振动D．在0～4 s内振子通过的路程为0.35 cm，位移为0解析：由图可知A时刻在t轴上方，位移x＝0.25 cm，所以弹力F＝－kx＝－5 N，即弹力大小为5 N，方向指向x轴负方向，选项A不正确；过A点作图线的切线，该切线与x轴的正方向的夹角小于90°，切线斜率为正值，即振子的速度方向为x轴正方向，选项B正确．由图可知振子周期为2 s，故0～4 s内做了2次全振动，C错；0～4 s内路程为8×0.5 cm＝4 cm，位移为0，故D错．答案：B7．细长轻绳下端拴一小球构成单摆，在悬挂点正下方12摆长处有一个能挡住摆线的钉子A，如图所示．现将单摆向左方拉开一个小角度，然后无初速地释放，对于以后的运动，下列说法中正确的是()A．摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期大B．摆球在左、右两侧上升的最大高度一样C．摆球在平衡位置左右两侧走过的最大弧长相等D．摆线在平衡位置右侧的最大摆角是左侧的两倍解析：由T＝2πlg知，l减小时T减小，摆球摆至右侧时，摆长减小，周期变小，故A错．因摆动中机械能守恒，故左、右两侧上升的最大高度相同，即选项B对．由几何知识知，摆球向右摆的最大偏角小于左侧最大偏角的两倍，故左、右两侧走过的最大弧长不相等，故C、D错．答案：B8．一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是()A．质点振动频率是4 HzB．在10 s内质点经过的路程是20 cmC．第4 s末质点的速度是零D．在t＝1 s和t＝3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相同解析：由图象得T＝4 s，f＝0.25 Hz；A＝2 cm，选项A错误．在第4 s末质点处于平衡状态，速度最大，C 错误，在10 s 内质点的路程为s ＝t T·4A ＝20 cm ，B 正确．在t ＝1 s 和t ＝3 s 的时刻，质点位移大小相等、方向相反，D 错误．答案：B9．如图所示，两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上，已知甲的质量大于乙的质量．当细线突然断开后，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中( )A ．甲的振幅大于乙的振幅B ．甲的振幅小于乙的振幅C ．甲的最大速度小于乙的最大速度D ．甲的最大速度大小乙的最大速度解析：由题意知，在细线末断之前两个弹簧所受到的弹力是相等的，所以当细线断开后，甲、乙两个物体做简谐运动的振幅是相等的，A 、B 错；两物体在平衡位置时的速度最大，此时的动能等于弹簧刚释放时的弹性势能，所以甲、乙两个物体的最大动能是相等的，则质量大的速度小，所以C 正确、D 错误．答案：C10．一个质点在平衡位置O 点附近做简谐运动，若从O 点开始计时，经过3 s 质点第一次经过M 点(如图所示)；再继续运动，又经过2 s 它第二次经过M 点；则该质点第三次经过M 点还需的时间是( )A ．8 s 或14 sB ．4 s 或8 sC ．14 s 或103 s D.103s 或8 s 解析：设题图中a 、b 两点为质点振动过程的最大位移处，若开始计时时刻质点从O 点向右运动，O →M 运动过程历时3 s ，M →b →M 过程历时2 s ，显然T 4＝4 s ，T ＝16 s ．质点第三次经过M 点还需要的时间Δt 3＝T －2＝16－2＝14 s ．若开始计时时刻质点从O点向左运动，O →a →O →M 运动过程历时3 s ，M →b →M 运动过程历时2 s ，显然，T 2＋ T 4＝4 s ，T ＝163 s ．质点第三次再经过M 点所需要的时间Δt 3′＝T －2 s ＝163 s －2 s ＝103 s ，故C 正确．答案：C二、非选择题(本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11．(15分)将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力，图甲中O 点为单摆的悬点，现将小球(可视为质点)拉到A 点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球在竖直平面内的ABC 之间来回摆动，其中B 点为运动中最低位置．∠AOB ＝∠COB ＝α，α小于10°且是未知量，图乙表示由计算机得到细线对摆球的拉力大小F 随时间变化的曲线，且图中t ＝0时刻为摆球从A 点开始运动的时刻，据力学规律和题中信息(g 取10 m/s 2)求：(1)单摆的周期和摆长；(2)摆球质量及摆动过程中的最大速度．解析：(1)由图乙可知：单摆周期T ＝0.4π s ．由公式T ＝2πlg 可求得摆长l ＝0.4 m.(2)mg cos α＝F min ＝0.495 N.mg (l －l cos α)＝12m v 2m ，F max －mg ＝m v 2m l . 解得：m ＝0.05 kg, v m ≈0.283 m/s.答案：(1)0.4π s 0.4 m (2)0.05 kg 0.283 m/s12．(15分)如图所示，A 、B 两物体的质量都为m ，拉A 物体的细线与水平方向的夹角为30°时处于静止状态，不考虑摩擦力，设弹簧的劲度系数为k ，若悬线突然断开后，A 在水平面上做周期为T 的简谐运动，当B 落地时，A 恰好将弹簧压缩到最短，求：(1)A 振动时的振幅；(2)B 落地时的速度．解析：(1)线断前，线的拉力F ＝mg ，设此时弹簧伸长为x 0，F cos 30°＝kx 0，得x 0＝ 3 mg 2k线断后，在弹力作用下，A 做简谐运动的振幅为：A ＝x 0＝3mg 2k . (2)A 将弹簧压缩到最短经历的时间t 为 t ＝(12＋n )T (n ＝0,1,2…) 在t 时间末B 落地，速度v 为v ＝gt ＝(2n ＋1)2gT (n ＝0,1,2…)答案：(1)3 mg2k(2)(2n＋1)2gT(n＝0,1,2…).。

高考物理一轮复习第十三章第1节机械振动讲义

权掇市安稳阳光实验学校机械振动(1)简谐运动是匀变速运动。

(×)(2)周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量。

(√)(3)振幅等于振子运动轨迹的长度。

(×)(4)简谐运动的回复力可以是恒力。

(×)(5)弹簧振子每次经过平衡位置时，位移为零、动能最大。

(√)(6)单摆在任何情况下的运动都是简谐运动。

(×)(7)物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关。

(√)(8)简谐运动的图像描述的是振动质点的轨迹。

(×)突破点(一) 简谐运动1．动力学特征F＝－kx，“－”表示回复力的方向与位移方向相反，k是比例系数，不一定是弹簧的劲度系数。

2．运动学特征简谐运动的加速度与物体偏离平衡位置的位移成正比而方向相反，为变加速运动，远离平衡位置时，x、F、a、E p均增大，v、E k均减小，靠近平衡位置时则相反。

3．运动的周期性特征相隔T或nT的两个时刻，振子处于同一位置且振动状态相同。

4．对称性特征(1)相隔T2或2n＋1T2(n为正整数)的两个时刻，振子位置关于平衡位置对称，位移、速度、加速度大小相等，方向相反。

(2)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。

(3)振子由P到O所用时间等于由O到P′所用时间，即t PO＝t OP′。

(4)振子往复过程中通过同一段路程(如OP段)所用时间相等，即t OP＝t PO。

5．能量特征振动的能量包括动能E k和势能E p，简谐运动过程中，系统动能与势能相互转化，系统的机械能守恒。

[典例] [多选]如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。

以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y＝0.1sin(2.5πt)m。

t＝0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t＝0.6 s时，小球恰好与物块处于同一高度。

取重力加速度的大小g＝10 m/s2。

2013届高三物理试题汇编详解系列第1期专题14 机械振动和机械波含答案

一、单项选择题1．（上海市六校2012届高三上学期12月份联考)许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列叙述中符合物理学史实的是（）A。

牛顿总结出了万有引力定律,并通过实验测出了万有引力恒量B.伽利略发现了单摆的等时性，并通过实验确定了单摆做简谐运动的周期公式C.库仑利用扭秤，通过反复实验,找到了电荷间相互作用的规律D。

法拉第通过实验发现了电场线2．(上海市吴淞中学2012届高三第一学期期中考试）一列简谐横波沿介质传播，当波源质点突然停止振动时，介质中其他质点的振动及能量传递的情况是（）A．所有质点都立即停止振动B．已经振动的质点将继续振动,未振动的质点则不会振动C．能量将会继续向远处传递D．能量传递随即停止2。

C 解析:当波源质点突然停止振动时，已经振动的质点将继续振动并带动未振动的质点，从而将波源的振动形式和能量继续传播出去,所以只有选项C 正确.本题答案为C 。

3。

（上海市十校2012届高三12月份联考试卷）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4．（上海市六校2012届高三上学期12月份联考）若单摆的摆长不变，摆球的质量由20g 增加为40g ，摆球离开平衡位置的最大角度由4°减为2°，则单摆振动的（）A 。

频率不变，振幅不变B 。

频率不变，振幅改变C 。

频率改变，振幅不变D 。

频率改变，振幅改变4。

B 解析：单摆的摆长不变时，单摆振动的周期g lT π2=不变，频率f=1/T 不变;摆长不变时，摆角越大，振幅越大，选项B 正确。

本题答案为B 。

5．(上海市吴淞中学2012届高三第一学期期中考试）关于单摆的运动有下列说法，正确的是( )①单摆的回复力是摆线的拉力与重力的合力②单摆的回复力是重力沿摆球运动轨迹切向的分力③单摆的周期与质量无关与振幅无关，与摆长和当地的重力加速度有关④单摆做简谐运动的条件是摆角很小如小于5°⑤在山脚下走时准确的摆钟移到高山上走时将变快A．①③④ B．②③④ C．③④⑤ D．①④⑤6．(安徽省六校教育研究会2012届高三上学期测试理综卷）某质点在坐标原点O处做简谐运动,其振幅为5 cm，振动周期为0。

2013年高考物理机械振动和机械波部分

2013年高考物理机械振动和机械波部分1．2013年高考真题——（全国卷大纲版） 21．在学校运动场上50 m 直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器。

两个扬声器连续发出波长为5 m 的声波。

一同学从该跑道的中点出发，向某一段点缓慢行进10 m 。

在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为（）A ．2B ．4C ．6D ．82．2013年高考真题——（四川卷）5．图1是一列简谐横波在t =1.25s 时的波形图，已知c 位置的质点比a 位置的晚0.5s 起振，则图2所示振动图像对应的质点可能位于 A ．a<x<b B ．b <x <c C ．c<x<d D ．d<x <e3．2013年高考真题——（北京卷）15. 一列沿x 轴正方向传播的间谐机械横波，波速为4m/s 。

某时刻波形如图所示，下列说法正确的是A ．这列波的振幅为4cmB ．这列波的周期为1sC ．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0 【答案】D【KS5U 解析】由题图可看出该横波的振幅是2cm ，波长是8m ，则周期T vλ==2s ，此时x=4m 处的质点处于平衡位置，速度最大，加速度为0，由质点振动方向和波的传播方向的关系可知此时x=4m 处质点正沿y 轴正方向运动，本题选D 。

4．2013年高考真题——（福建卷） 16.如图，t=0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y 轴正方向开始振动，振动周期为0.4s ，在同一均匀介质中形成沿x 轴正、负两方向传播的简谐横波。

下图中能够正确表示t=0.6时波形的图是2013年高考真题——（海南卷）16．模块3-4试题（12分）（1）（4分）下列选项与多普勒效应有关的是（填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得3分.选对3个得4分;每选错I 个扣2分，最低得分为0分）BDEA ．科学家用激光测量月球与地球间的距离B ．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速C ．技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡D．交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度E．科学家通过比较星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度】2013年高考真题——（江苏卷）（题12B-1图）（1）如题12B-1图所示的装置，弹簧振子的固有频率是4Hz。

(江苏专版)高考物理一轮复习专题十三机械振动与机械波课件

4.[2018江苏单科,12B(3)]一列简谐横波沿x轴正方向传播,在x=0和x=0.6 m处的两个质点A、B 的振动图像如图所示。已知该波的波长大于0.6 m,求其波速和波长。
答案 2 m/s 0.8 m
解析由图像可知,周期T=0.4 s 由于波长大于0.6 m,由图像可知,波从A到B的传播时间Δt=0.3 s
2 250 =1.5倍;发生明显衍射现象的条件是缝、孔的宽度或障碍物的尺寸与波长相差不多,或小
1 500
于波长。因为超声波的波长较短,所以遇到结石不容易发生衍射。
考查点本题考查波长、波速与频率的关系、波产生明显衍射现象的条件等知识,属于容易题。知识链接超声波检测胆结石的基本原理是:用脉冲发射器发出超声波,超声波传播过程中遇到胆结石时会被反射回来,反射波信号变换成电信号,并显示在屏幕上,可根据接收到回波时的信号强弱,分析推断病变情况。
2
s时x=0.1
m有sin 2T

2

=1,则 2T
- =2kπ+ (k=0,1,
2
2
2,…),k=0时,T=2 s;k=1时,T= 2 s;k=2时,T= 2 s。由以上分析可见,A项正确,B项错误。
3
5
当振幅A=0.2
m时,由t=0时x=-0.1
m得θ=- 或θ=- 5 ;若θ=- ,由t=1
2.[2014重庆理综,11(2),6分]一竖直悬挂的弹簧振子,下端装有一记录笔,在竖直面内放置有一记录纸。当振子上下振动时,以速率v水平向左匀速拉动记录纸,记录笔在纸上留下如图所示的图像。y1、y2、x0、2x0为纸上印迹的位置坐标。由此图求振动的周期和振幅。
答案 2x0 y1 y2

2013-2019全国1卷物理 3-4机械振动机械波光学汇编 word版带解析

2019年高考物理选修3-4机械振动机械波光学部分[物理一选修3-4]15.一简谐横波沿x 轴正方向传播，在t =5时刻，该波的波形图如图（a ）所示，P 、Q 是介质中的两个质点。

图（b ）表示介质中某质点的振动图像。

下列说法正确的是（填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分）A. 质点Q 的振动图像与图（b ）相同B. 在t =0时刻，质点P 的速率比质点Q 的大C. 在t =0时刻，质点P 的加速度的大小比质点Q 的大D. 平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图（b ）所示E. 在t =0时刻，质点P 与其平衡位置的距离比质点Q 的大【答案】CDE 【解析】【详解】A 、由图（b ）可知，在2Tt =时刻，质点正在向y 轴负方向振动，而从图（a ）可知，质点Q 在2Tt =正在向y 轴正方向运动，故A 错误； B 、由2Tt =的波形图推知，0t =时刻，质点P 正位于波谷，速率为零；质点Q 正在平衡位置，故在0t =时刻，质点P 的速率小于质点Q ，故B 错误；C 、0t =时刻，质点P 正位于波谷，具有沿y 轴正方向最大加速度，质点Q 在平衡位置，加速度为零，故C 正确；D 、0t =时刻，平衡位置在坐标原点处的质点，正处于平衡位置，沿y 轴正方向运动，跟（b ）图吻合，故D 正确；E 、0t =时刻，质点P 正位于波谷，偏离平衡位置位移最大，质点Q 在平衡位置，偏离平衡位置位移为零，故E 正确。

故本题选CDE 。

16.如图，一般帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m 。

距水面4 m 的湖底P 点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为53°（取sin53°=0.8）。

已知水的折射率为43（1）求桅杆到P 点的水平距离；（2）船向左行驶一段距离后停止，调整由P 点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为45°时，从水面射出后仍然照射在桅杆顶端，求船行驶的距离。

2013高考理综试题及答案

2013高考理综试题及答案2013年高考理综试题及答案2013年高考理综试题分为物理、化学和生物三个部分，下面将分别列出试题及答案。

物理部分：一、选择题（每小题只有一个最符合题意的选项）1. 以下不属于机械振动现象的是：A. 蜡烛的燃烧B. 摇摆的钟摆C. 弹性球的弹跳D. 风琴的音乐声答案：A2. 电器灯泡接通电源后发亮的原因是：A. 灯丝中有电流通过，产生热量使之发亮B. 电源的电能转化为光能，使其发亮C. 灯丝中有电流通过，产生磁场使之发亮D. 火花引燃灯泡中的气体，使之发亮答案：A3. 以下哪个电器是通过电磁感应产生电流的？A. 电熨斗B. 电饭煲C. 复印机D. 手电筒答案：C二、填空题1. 一辆汽车以20 m/s的速度匀速行驶了5小时，行驶的总距离为__100__ m。

2. 一个质量为2 kg的物体，处于重力加速度为10 m/s²的地方，向上弹起一个弹簧，当物体上升到最高点的高度为0.5 m时，它的弹簧劲度系数为__20__ N/m。

三、解答题1. 简述弹簧振子的基础概念和特点。

答案：弹簧振子指将一个弹性的弹簧与一个质量（挂物）连接在一起，使其在无外力作用下自由振动。

弹簧振子具有以下特点：振动周期短，频率高；随质量的增大，振动周期增大；随弹簧劲度系数的增大，振动周期减小。

化学部分：选择题1. 氨（NH3）电离后形成的氢氧根离子的化学式是：A. OH-B. NH4+C. NH2+D. NH3-答案：A2. 气压计的原理是通过测量液体柱的高度来间接得到气压，以下不属于常用的气压计的是：A. 水银柱气压计B. 酒精柱气压计C. 气囊气压计D. 液体压强计答案：D填空题1. 以下哪个化学反应是放热反应？答案：燃烧反应解答题1. 简述溶液的浓度表示方法及计算公式。

答案：溶液的浓度可以用质量浓度、体积浓度、物质浓度等多种方式表示。

计算质量浓度时，可以通过以下公式计算：质量浓度（g/L）=溶液中溶质的质量（g）/溶液的体积（L）。

2013高考一轮物理 机械振动

2013届高考一轮物理复习课件(人教版)：第十二章第1节 机械振动

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