專題05 振動(dòng)與波動(dòng)

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1、專題05 振動(dòng)和波動(dòng) 直擊高考考點(diǎn) (1)簡單的考情分析 振動(dòng)動(dòng)和波動(dòng)是力學(xué)中的主干知識(shí)，是高考中的重點(diǎn)內(nèi)容。對(duì)理科綜合來說，主要考查基本概念，每年都必考一道選擇題，其答案多是多項(xiàng)，能綜合考查各知識(shí)點(diǎn)與考生的分析綜合能力并，且題的般難度都不大。 (2)大綱要求 在《考試大綱》中，它主要涵蓋以下基本要求： 1．知道簡揩運(yùn)動(dòng)、單擺、周期公式、受迫振動(dòng)和共振 、機(jī)械波、橫波和縱波、波的干涉和衍射現(xiàn)象、變化的磁場產(chǎn)生電場、變化的電場產(chǎn)生磁場、電磁波及其傳播、電磁波的產(chǎn)生、發(fā)射和接收、電磁波譜等概念的含義。 2．理解橫波的圖像的物理含義；理解波速、波

2、長和頻率（周期）的關(guān)系。 (3)命題的趨勢 振動(dòng)和波內(nèi)容是歷年高考的必考內(nèi)容，其中命題頻率最高的知識(shí)點(diǎn)是波的圖象、頻率、波長、波速的關(guān)系，其次是振動(dòng)圖象、單擺周期。主要以選擇題的形式出現(xiàn)，試題信息量大，綜合性較強(qiáng)，一道題往往考查多個(gè)概念和規(guī)律，特別是通過波的圖象綜合考查對(duì)波的理解能力、推理能力和空間想象能力。另外，波動(dòng)與生產(chǎn)和生活相結(jié)合的創(chuàng)新型題目也常出現(xiàn)。有時(shí)對(duì)超聲波、多普勒效應(yīng)等非重點(diǎn)知識(shí)也進(jìn)行考查。對(duì)電磁場和電磁波的內(nèi)容很少考查。 知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 機(jī)械振動(dòng) 產(chǎn)生條件：有回復(fù)力,阻力小 描述的物理量：振幅、周期、頻率 分類：阻尼、無阻尼、自由、受迫 實(shí)例:

3、簡諧運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：往復(fù)性 振動(dòng)圖象 彈簧振子 單擺 在介質(zhì)中傳播 機(jī)械波 產(chǎn)生條件：波源、介質(zhì) 描述物理量：振幅、周期、頻率、波速、波長 波的圖象：y-x圖象 波的特征：干涉、衍射、多普勒效應(yīng) 知識(shí)要點(diǎn)串講 要點(diǎn)一、簡諧運(yùn)動(dòng)的特征 1．運(yùn)動(dòng)學(xué)特征：回復(fù)力 加速度。 2．運(yùn)動(dòng)學(xué)特征：由波的圖象可知，位移、回復(fù)力、加速度、速度都隨時(shí)間按正統(tǒng)或余弦規(guī)律變化，周期性。 3．能量特征：振幅確定振動(dòng)物體的能量，在振動(dòng)的過程中只發(fā)生動(dòng)能和勢能的轉(zhuǎn)化，總的機(jī)械能守恒。 要點(diǎn)二、簡諧運(yùn)動(dòng)的實(shí)例---單擺 1． 單擺的周期： 2． 類單擺問題：拓展應(yīng)用

4、 3． 應(yīng)用：測定重力加速度 要點(diǎn)三、機(jī)械波 1． 產(chǎn)生條件：波源、介質(zhì) 2． 實(shí)質(zhì)：通過振動(dòng)形式，將振源的振動(dòng)形式和能量傳播出去 3． 周期、頻率和波長的關(guān)系： 4． 上下坡法判斷波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的關(guān)系用 5． 波的特征；波的疊加、波的干涉、波的衍射、多普勒效應(yīng) 要點(diǎn)四、振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象的區(qū)別與聯(lián)系 機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波 圖象 研究對(duì)象 一個(gè)質(zhì)點(diǎn) 所有質(zhì)點(diǎn) 物理意義 橫軸上各點(diǎn)表示各個(gè)時(shí)刻，圖象表示一個(gè)質(zhì)點(diǎn)各個(gè)時(shí)刻的位移情況 橫軸上各點(diǎn)表示質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，圖象表示某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移情況 圖象形成的物理過程 相當(dāng)順序“掃描

5、”的結(jié)果 相當(dāng)一次“拍照”的結(jié)果 所能提供的信息 直接得出振幅、周期 直接得出振幅、波長 可以算出頻率 據(jù)波長、波速和頻率的關(guān)系求其中一個(gè)量 可以判斷出位移、加速度、回復(fù)力的變化關(guān)系 振動(dòng)方向和傳播方向的關(guān)系 熱點(diǎn)題型探究 題型一、簡諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及規(guī)律的應(yīng)用 【典例1】一彈簧振子作簡諧振動(dòng)，周期為T，則： A．若t時(shí)刻和時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)位移的大小相等，方向相同，則一定等于T的整數(shù)倍 B．若t時(shí)刻和時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)位移的大小相等，方向相反，則一定等于的整數(shù)倍 C．若時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)的加速度一定相等 D．若時(shí)刻彈簧的長度一定相等 解析：彈簧振子作簡諧振動(dòng)圖象如

6、圖所示，圖線上A點(diǎn)與B、E、F、I等點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻振子位移大小相等，方向相同，由橫軸看可知，A點(diǎn)與E、I等點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻差為T或T的整數(shù)倍，而A點(diǎn)與B、F等點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻差不是T或T的整數(shù)倍，因此A選項(xiàng)不正確。 A點(diǎn)與C、D、G、H等點(diǎn)所對(duì)應(yīng)時(shí)刻振子位移大小相等，方向相反，由橫軸看可知，A點(diǎn)與C、G等點(diǎn)所對(duì)應(yīng)時(shí)刻差為T/2或T/2的奇數(shù)倍，A點(diǎn)與D、H等點(diǎn)所對(duì)應(yīng)時(shí)刻差不是T/2或T/2的奇數(shù)倍，選項(xiàng)B不正確。 如果時(shí)刻差為一個(gè)周期，則這兩個(gè)時(shí)刻振動(dòng)情況完全相同，加速度一定相等，選項(xiàng)C是正確的。 如果，這兩個(gè)時(shí)刻振動(dòng)的位移大小相等，方向相反，振子分別位于平衡位置兩側(cè)，彈簧的長度顯然不相等

7、，選項(xiàng)D是錯(cuò)誤的。 答案：C 【變式訓(xùn)練】 1. 彈簧振子在光滑的水平面上作簡諧振動(dòng)，周期是2.4s。當(dāng)振子通過平衡位置向右運(yùn)動(dòng)時(shí)刻開始計(jì)時(shí)。有下列說法：①經(jīng)過1.6s，振子向右運(yùn)動(dòng)，速度正在不斷變小；②經(jīng)過1.6s，振子向左運(yùn)動(dòng)，速度正在不斷變??；③經(jīng)過1.9s，振子向右運(yùn)動(dòng)，回復(fù)力正在不斷變小；④經(jīng)過1.9s，振子向左運(yùn)動(dòng)，回復(fù)力正在不斷變大。以上說法中正確的是（ ） A．只有①、③正確 B．只有②、④正確 C．只有①、④正確 　　D．只有②、③正確 2. 作簡諧振動(dòng)的彈簧振子振動(dòng)圖象如圖所示，下列說法中正確的是 A．t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)位移為零，速

8、度為零，加速度為零 B．t=1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)位移最大，速度為零，加速度最大 C．t1和t2時(shí)刻振子具有相同的動(dòng)能和動(dòng)量 D．t3和t4時(shí)刻振子具有相同的加速度 題型二、單擺周期公式的應(yīng)用 【典例2】一個(gè)單擺，如果擺球的質(zhì)量增加為原來的4倍，擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)速度減為原來的1/2則單擺的( ) 　　A．頻率不變，振幅不變 　　B．頻率不變，振幅改變 　　C．頻率改變，振幅不變 　　D．頻率改變，振幅改變 　　解析： （1）決定單擺周期(頻率)的是擺長及當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?單擺的周期與質(zhì)量無關(guān)，與單擺的運(yùn)動(dòng)速度也無關(guān)。所以不能選C，D。 （2）決定振幅的是振

9、動(dòng)的能量，在平衡位置（即最低點(diǎn)）時(shí)的動(dòng)能,當(dāng)m增為原來的4倍,速度減為原來的1/2時(shí),動(dòng)能不變,最高點(diǎn)的的重力勢能也不變。但是由于第二次擺的質(zhì)量增大了,勢能EP= mgh不變，m大了，h就一定變小了，也就是說，振幅減小了。因此正確答案應(yīng)選B。 答案:B 誤點(diǎn)警示： 誤解一：因?yàn)閱螖[的周期（頻率）是由擺長L和當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭決定的,所以頻率是不變的,而從動(dòng)能公式上看質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?倍,速度變?yōu)樵瓉淼?/2,結(jié)果動(dòng)能不變,既然動(dòng)能不變,（指平衡位置動(dòng)能也就是最大動(dòng)能），由機(jī)械能守恒可知，勢能也不變。所以振幅也不變，應(yīng)選A。 誤解二：認(rèn)為速度減為原來的1/2,即運(yùn)動(dòng)變慢了,所以頻率要變,而振

10、幅與質(zhì)量、速度無關(guān)所以振幅不變，應(yīng)選C。 　　誤解三：認(rèn)為頻率要改變，理由同錯(cuò)解二。而關(guān)于振幅的改變與否，除了錯(cuò)解一中所示理由外，即總能量不變，而因?yàn)橹亓菽蹺P= mgh，EP不變，m變?yōu)樵瓉淼?倍，h一定變小了，即上擺到最高點(diǎn)的高度下降了，所以振幅要改變，應(yīng)選D。 　　答案：C 【變式訓(xùn)練】 3．如圖，兩個(gè)相同的彈性小球，分別掛在不能伸長的細(xì)繩上，開始時(shí)兩繩互相平行，兩球在同一水平線上且互相接觸，第二球的擺長是第一球擺長的 4 倍?，F(xiàn)把第一球拉開一個(gè)很小的角度后釋放并開始計(jì)時(shí)，則在第一個(gè)擺球固有周期的兩倍時(shí)間內(nèi)，兩球碰撞的次數(shù)為 ( ) A. 2次

11、 B.3次 C.4次 D.5次 題型三、振動(dòng)的能量變化 【典例3】如圖所示，A、B分別為單擺做簡諧振動(dòng)時(shí)擺球的不同位置．其中，位置A為擺球擺動(dòng)的最高位置，虛線為過懸點(diǎn)的豎直線．以擺球最低位置為重力勢能零點(diǎn)，則擺球在擺動(dòng)過程中 (A)位于B處時(shí)動(dòng)能最大． (B)位于A處時(shí)勢能最大． (C)在位置A的勢能大于在位置B的動(dòng)能． (D)在位置B的機(jī)械能大于在位置A的機(jī)械能． 解析： 小球在擺動(dòng)的過程中,只有重力做功,機(jī)械能守恒，故D錯(cuò)；在A點(diǎn)只有重力勢能且等于B點(diǎn)的動(dòng)能和重力勢能之和，所以BC正確，A錯(cuò)誤。 答案：BC

12、 【技巧點(diǎn)撥】該題為振動(dòng)過程分析類題目，該例以單擺模型為情景，分析單擺的運(yùn)動(dòng)特征，受力特征，能量轉(zhuǎn)化情況，要仔細(xì)體會(huì)分析的依據(jù)。 【變式訓(xùn)練】 4．有一擺長為l的單擺，懸點(diǎn)的正下方某處有一小釘，當(dāng)擺球經(jīng)過平衡位置向左擺動(dòng)時(shí)，擺線的上部將被小釘擋住，使擺長發(fā)生變化，現(xiàn)使擺球做小幅振動(dòng)，擺球從右邊最高點(diǎn)M到左邊最高點(diǎn)N運(yùn)動(dòng)過程的閃光照片，如圖所示（懸點(diǎn)和小釘末被攝入），P為擺支中的最低點(diǎn)，已知每相鄰兩次閃光時(shí)間間隔相等由此可知，小釘與懸點(diǎn)的距離為（ ） A、 B、 C、 D、無法確定 題型四、波動(dòng)圖象的分析 【典

13、例4】一簡諧橫波沿x軸正方向傳播，某時(shí)刻其波形如圖所示。下列說法正確的是 y O x/cm 123456 P Q R A 由波形圖可知該波的波長 B 由波形圖可知該波的周期 C 經(jīng)1/4周期后質(zhì)元P運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn) D 經(jīng)1/4周期后質(zhì)元R的速度變?yōu)榱? 解析： 由波的圖象的物理意義，可直接得出波長為4cm ,A項(xiàng)正確；波傳遞的是能量和振動(dòng)形式，并不發(fā)生質(zhì)點(diǎn)的遷移，質(zhì)點(diǎn)只能在各自的平衡位置振動(dòng)，C錯(cuò)誤，D正確；波長、波速和周期（頻率）三個(gè)量中要知道兩個(gè)才能求出第三個(gè)，B項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：AD 知識(shí)鏈接：在波動(dòng)圖象問題中常綜合考查以下知識(shí)點(diǎn)，綜合程度

14、較高，近幾年在綜合試題中是心必考一個(gè)選擇題，復(fù)習(xí)要引起足夠的重視。 （1） 波的形成與傳播 （2） 波的圖象的物理意義 （3） 波的傳播方向的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向波的關(guān)系 （4） 波長、波速和周期（頻率）的關(guān)系 【變式訓(xùn)練】 5．一簡諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖如圖所示，圖中位于a、b兩處的質(zhì)元經(jīng)過四分之一周期后分別運(yùn)動(dòng)到、處。某人據(jù)此做出如下判斷：①可知波的周期，②可知波的傳播速度，③可知的波的傳播方向，④可知波的波長。其中正確的是（ ） A．①和④ B．②和④ C．③和④ D．②和③ y/m x/m O P 6 12 18 24 6．

15、一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，t=0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示，t=0.2s時(shí)刻的波形如圖1中的虛線所示，則 Ａ．質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向向右 Ｂ．波的周期可能為0.27s Ｃ．波的頻率可能為1.25Hz Ｄ．波的傳播速度可能為20m/s 7．A、B兩列波在某時(shí)刻的波形如圖所示，經(jīng)過t＝TA時(shí)間(TA為波A的周期)，兩波再次出現(xiàn)如圖波形，則兩波的波速之比VA：VB可能是 (A)1：3 (B)1：2 (C)2：1 (D)3：1 8．一列簡諧橫波在x軸上傳播，某時(shí)刻的波形圖如圖所示，a、b、c為三個(gè)質(zhì)元，a正向上運(yùn)動(dòng)。由此可（

16、 ） A．該波沿x軸正方向傳播 B．c正向上運(yùn)動(dòng) C．該時(shí)刻以后，b比c先到達(dá)平衡位置 D．該時(shí)刻以后，b比c先到達(dá)離平衡位置最遠(yuǎn)處 題型五、波動(dòng)圖象與振動(dòng)圖象的關(guān)系 【典例5】一列簡諧橫波沿x 軸負(fù)方向傳播，圖1是t =1s 時(shí)的波形圖，圖2是波中某振動(dòng)質(zhì)元位移隨時(shí)間變的振動(dòng)圖線（兩圖用同一時(shí)間起點(diǎn)），則圖2可能是圖1中哪個(gè)質(zhì)元的振動(dòng)圖線？ A.x=0處的質(zhì)元 B.x=1m處的質(zhì)元 C.x=2m處的質(zhì)元 D. x=3m處的質(zhì)元 解析： 由圖象2可右該項(xiàng)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)是從正的最大位置開始振動(dòng)，應(yīng)該是x=3m處的

17、質(zhì)元，選D答案。 答案：D 【變式訓(xùn)練】 9、一列簡諧機(jī)械橫波某時(shí)刻的波形如圖所示，波源的平衡位置坐標(biāo)為。當(dāng)波源質(zhì)點(diǎn) 處于其平衡位置上方且向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，介質(zhì)中平衡位置坐標(biāo)的質(zhì)點(diǎn)所處位置及 運(yùn)動(dòng)情況是（ ） A．在其平衡位置下方且向上運(yùn)動(dòng) B．在其平衡位置上方且向下運(yùn)動(dòng) C．在其平衡位置上方且向上運(yùn)動(dòng) D．在其平衡位置上方且向下運(yùn)動(dòng) 題型六、不能忽視非重點(diǎn)知識(shí) 【典例5】頻率一定的聲源在空氣中向著靜止的接收器勻速運(yùn)動(dòng)。以u(píng)表示聲源的速度，V表示聲波的速度（u＜V），v表示接收器接收到的頻率。若u增大，則 A v增大，V增大 B

18、 v增大，V不變 C v不變，V增大 D v減少，V不變 解析：本題考查的是多普勒效應(yīng)，聲源在向著觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者感覺到的頻率會(huì)變大，聲波的傳播速度是由介質(zhì)決定的，與其它因素?zé)o關(guān)，應(yīng)選答案B。 答案：B 要點(diǎn)提示：在第二輪復(fù)中，重點(diǎn)是復(fù)習(xí)高考的熱點(diǎn)難，但高考中對(duì)非重點(diǎn)內(nèi)容也加以考查，在復(fù)習(xí)時(shí)不能忽視。 【變式訓(xùn)練】 10．下列說法正確的是（ ） A、只有聲波才能發(fā)生多普勒效應(yīng) B、電磁波和光波也能發(fā)生多普勒效應(yīng) C、只有機(jī)械波才能發(fā)生多普勒效應(yīng) D、一切波都能發(fā)生多普勒效應(yīng) 高考沖刺演練 一、選擇題

19、1．某同學(xué)看到一只鳥落在樹枝上的P處，樹枝在10 s內(nèi)上下振動(dòng)了6次，鳥飛走后，他把50 g的砝碼掛在P處，發(fā)現(xiàn)樹枝在10 s內(nèi)上下振動(dòng)了12次.將50 g的砝碼換成500 g砝碼后，他發(fā)現(xiàn)樹枝在15 s內(nèi)上下振動(dòng)了6次，你估計(jì)鳥的質(zhì)量最接近 A.50 g B.200 g C.500 g D.550 g 2．右圖為位于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源A沿y軸方向做簡諧運(yùn)動(dòng)剛好完成一次全振動(dòng)時(shí)的波的圖像，圖中B、C表示沿波傳播方向上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。若將該時(shí)刻設(shè)為t=0時(shí)刻，已

20、知該波的波速為10m/s，則下列說法中正確的是 A x/m 4 8 3 y/cm v C O B -3 A．質(zhì)點(diǎn)B開始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正方向 B．在此后的第1s內(nèi)回復(fù)力對(duì)質(zhì)點(diǎn)C一直做正功 C．從t=0時(shí)刻起，0.6s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)B和C通過的路程都為9cm D．質(zhì)點(diǎn)B和C的振動(dòng)周期可能不相同 3．波速均為v=1.2m/s的甲、乙兩列簡諧橫波都沿x軸正方向傳播，某時(shí)刻波的圖象分別如圖所示，其中P、Q處的質(zhì)點(diǎn)均處于波峰.關(guān)于這兩列波，下列說法正確的是 A．如果這兩列波相遇可能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣 B．甲波中的P處質(zhì)點(diǎn)比M處質(zhì)點(diǎn)先回平衡位置 C．甲波中的

21、P質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率小于乙波中的Q質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率 D．從圖示的時(shí)刻開始，經(jīng)過1.0s，P、Q質(zhì)點(diǎn)通過的位移均為1.2m 4．沿x軸方向的一條細(xì)繩上有O、A、B、C四點(diǎn)，已知OA=AB、BC=5AB。質(zhì)點(diǎn)O在垂直于x軸方向做簡諧運(yùn)動(dòng)，沿x軸傳播形成橫波。t=0時(shí)刻，O點(diǎn)開始向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t=0.2 s，O點(diǎn)第一次到達(dá)上方最大位移處，這時(shí)A點(diǎn)才開始往上運(yùn)動(dòng)。由此可以判斷，在t=2.5 s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)B和C的運(yùn)動(dòng)情況是 A．B點(diǎn)位于x軸下方 B．C點(diǎn)位于x軸上方 C．B點(diǎn)正向下運(yùn)動(dòng) D．C點(diǎn)正向上運(yùn)動(dòng) 5．把彈簧振子的小球拉離平衡位置后無初速釋放，

22、小球便在其平衡位置兩側(cè)做簡諧運(yùn)動(dòng)，若以x表示小球從被釋放點(diǎn)到平衡位置的距離，則下列說法中正確的是（　?。? ①小球回到平衡位置所需的時(shí)間隨x的增大而增大 ②小球回到平衡位置所需的時(shí)間與x的大小無關(guān) ③小球經(jīng)過平衡位置時(shí)的速度隨x的增大而增大 ④小球經(jīng)過平衡位置時(shí)的加速度隨x的增大而增大 A．②③　　　　　　 B．②④　　　　　　 C．①③　　　　　　 D．①④ 6．一簡諧橫波在圖中x軸上傳播，實(shí)線 和虛線分別是t1和t2時(shí)刻的波形圖，已 知t2－t1=1.0s.由圖判斷下列哪一個(gè)波速 是不可能的。（ ） A．1m/s B．3m/s C．5m/s D．10m/s

23、 7．一列橫波在x軸上傳播，ts時(shí)刻與(t+0.4)s時(shí)刻在x軸上-3m～3m的區(qū)間內(nèi)的波形如圖中同一條圖線所示，下列說法中正確的是 A．該波最大波速為10m/s B．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期的最大值為0.4s C．在(t+0.2)s時(shí)，x=3m處的質(zhì)點(diǎn)位移為零 D．在(t+0.2)s時(shí)，x=0處的質(zhì)點(diǎn)一定處于平衡位置 8．振源A帶動(dòng)細(xì)繩上下振動(dòng)，某時(shí)刻在繩上形成的橫波波形如圖甲所示，規(guī)定繩上各質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，從被傳播到繩上P點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，圖乙中能表示P點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)振動(dòng)圖象是 9．一砝碼和一輕彈簧構(gòu)成彈簧振子，圖1所示的裝置可用于

24、研究該彈簧振子的受迫振動(dòng)。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手時(shí)，曲桿給彈簧振子以驅(qū)動(dòng)力，使振子做受迫振動(dòng)。把手勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期就是驅(qū)動(dòng)力的周期，改變把手勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的速度就可以改變驅(qū)動(dòng)力的周期。若保持把手不動(dòng)，給砝碼一向下的初速度，砝碼便做簡諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)圖線如圖2所示。當(dāng)把手以某一速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，砝碼的振動(dòng)圖線如圖3所示。 若用T0表示彈簧振子的固有周期，T表示驅(qū)動(dòng)力的周期，Y表示受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后砝碼振動(dòng)的振幅，則 圖1 圖2 y/cm 2 4 －4 0 4 6 8 1 3 5 7 －2 2 t/s t/s y/cm 4 2 －2 0 8 12

25、 16 2 6 10 14 －1 1 圖3 A.由圖線可知T0=4s B.由圖線可知T0=8s C.當(dāng)T在4s附近時(shí)，Y顯著增大；當(dāng)T比4s小得多或大得多時(shí)，Y很小 D.當(dāng)T在8s附近時(shí)，Y顯著增大；當(dāng)T比8s小得多或大得多時(shí)，Y很小 B C Y/cm x/m A 0 1 2 3 10．如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)，該波傳播到x軸上的質(zhì)點(diǎn)B處，質(zhì)點(diǎn)A在負(fù)的最大位移處。在t=0.6s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A第二次通過平衡位置，則 A 該波的周期為1.2s B B 該波的波速等于2.5m/S C

26、t=0.6s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B在正的最大位移處 D t=0.6s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B在負(fù)的最大位移處 123456 x/m y/cm a b 20 -20 O 11．如圖所示，沿x軸正方向傳播的一列橫波在某時(shí)刻的波形圖為一正弦曲線，已知波速為20m/s，則下列說法中正確的是（ ） A．從圖示時(shí)刻開始，質(zhì)點(diǎn)b比質(zhì)點(diǎn)a先到平衡位置 B．從圖示時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，在0.05s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的位移為0m C．若該波傳播中遇到寬約3m的障礙物不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 D．若波源從O點(diǎn)沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，則在x=200m處接收到的波的頻率將小于5Hz 12． 如圖表示產(chǎn)生機(jī)械波的波源O做勻速直線

27、運(yùn)動(dòng)的情況，圖中的圓表示波峰，則： A． 該圖表示的是干涉現(xiàn)象 B． 波源正在移向A點(diǎn) C． 波源正在移向B點(diǎn) D． 觀察到波的頻率最低的是B點(diǎn) 13、利用傳感器和計(jì)算機(jī)可以測量快速變化的力.如圖物2是用這種方法獲得的彈性繩中拉力隨時(shí)間的變化圖象.實(shí)驗(yàn)時(shí),把小球舉高到繩子的懸點(diǎn)O處,然后讓小球自由下落.從此圖象所提供的信息,下列判斷正確的是 ( ) A. t1時(shí)刻繩子最長 B. t2時(shí)刻小球的速度最大 C. t3時(shí)刻小球的動(dòng)能最大 D. t3和t4時(shí)刻小球的動(dòng)量相同 14．如圖所示為t=0時(shí)刻一列平面簡諧波的圖象和該列波上x=0處的質(zhì)元的振動(dòng)圖象，則由圖象

28、可知：( ) A.該波沿+x方向傳播 B.該波沿-x方向傳播 C.該波的波速為1.0m/s D.x=18m處的質(zhì)元與x=0處的質(zhì)元的振動(dòng)方向總相反 M O -x x P V 圖甲 圖乙 U O E t t1 15．演示位移傳感器的工作原理如圖甲所示，物體M在導(dǎo)軌上平移時(shí)，帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器的金屬桿P，通過理想電壓表顯示的數(shù)據(jù)來反映物體的位移x．設(shè)定電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的長度為L，物體M以O(shè)為平衡位置做簡諧運(yùn)動(dòng)（取向右為正方向），振幅為，物體經(jīng)過O時(shí)P恰好位于滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)．若電壓表的示數(shù)U隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖

29、乙所示，則在圖示t1時(shí)刻下列說法正確的是：（ ） A．物體M具有正方向的最大速度； B．物體M的速度為負(fù)方向且正在減?。? C．物體M的加速度為正方向且正在減?。? D．物體M的加速度為負(fù)方向且正在增大； 16．如圖甲，一彈簧振子在AB間做簡諧運(yùn)動(dòng)，O為平衡位置。如圖乙是振子做簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的位移一時(shí)間圖象。則關(guān)于振子的加速度隨時(shí)間的變化規(guī)律，下列四個(gè)圖象中正確的是 （ ） 參考答案 【變式訓(xùn)練】 1．解析：據(jù)振的規(guī)律可判斷D是正確的。 答案：D 2

30、．解析：由振動(dòng)圖象的物理含義，t=0時(shí)時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)在平衡位置，速度最大，A錯(cuò)誤；t=1時(shí)時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)在最大位置，B正確；t1和t2時(shí)刻速度方向不同，動(dòng)量不同，C錯(cuò)誤；t3和t4時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)在同一位置，加速度相同，D正確。 答案：BD 3．解析：由單擺的周期公式，，可知，據(jù)時(shí)間相等，會(huì)發(fā)生4交次碰撞。 答案：C 4．解析：由圖可知，代入單擺的周期公式，可得，故選答案C。 答案：C 5．解析：由題意b質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，可判斷波向右傳播，從圖象上可得波的波長為4m，選答案C。 答案：C 6．解析：如果波向右傳播，有（n+1/4）T=0.2s, 如果波向左傳播，有有（n+3/4）T=0.2s，從波的圖

31、象可得，結(jié)合，可判斷BD錯(cuò)誤，C正確。 答案：C 7．由圖可知，兩波再次出現(xiàn)原波形時(shí)，A經(jīng)歷一個(gè)周期TA，B經(jīng)歷n（n=1,2,3,…..）個(gè)周期，有nTB=TA由，可得：，則有答案ABC正確。 答案：ABC 8．解析：A質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)，由上下坡法判斷該波的傳播方向沿x軸正方向，A正確；在相鄰的半個(gè)波長內(nèi)離波源近的質(zhì)點(diǎn)先達(dá)最大位置（或平衡位置），C正確。 答案：AC 9．解析：X=0處的質(zhì)點(diǎn)和x=2處的質(zhì)點(diǎn)是兩個(gè)反相質(zhì)點(diǎn)（相隔半個(gè)波長，運(yùn)動(dòng)情況總相反），先答案A。 答案：A 10．解析：多普勒勒效應(yīng)是波的牲，任何波都能發(fā)生多普勒效應(yīng)，選答案D。 答案：D 【高考沖刺演

32、練】 1．解析：對(duì)比相同時(shí)間內(nèi)振次數(shù)分析，質(zhì)量越大振動(dòng)次數(shù)越小，所以鳥的質(zhì)量最接近200g，選答案B。 答案：B 2．解析：解析：從波的傳播方向判斷O點(diǎn)的起振方向沿y 軸向下，則B開始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，A錯(cuò)誤；由圖象可知波長為8m，據(jù)波速度為10m/s,則可知周期為0.8s,在此后的第1s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)C振動(dòng)了一個(gè)多周期，則B錯(cuò)誤，C正確；B和C的振動(dòng)周期都與波源的振動(dòng)周期相同。 答案：C 3．解析：從圖象上看，波長不同，而波速相同，所以頻率不同，不可能產(chǎn)生穩(wěn)定干涉圖樣，A錯(cuò)；由，則，B正確，C錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)沒有發(fā)生遷移，不能用來計(jì)算，D錯(cuò)。 答案：B 4．解析：由題意，可知周期

33、T=0.8s ，波長，當(dāng)t=2.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的起振方向都與波源的起振方向相同，B點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)了個(gè)周期，應(yīng)在X軸下方向下運(yùn)動(dòng)，AC正確；C點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)了個(gè)周期，應(yīng)在X軸上方向下振動(dòng)，B正確，D不正確。 答案：ABC 5．解析：由振動(dòng)規(guī)律可知②③正確，應(yīng)選答案A。 答案；A 6．解析；從圖上可知，如果波向左傳播，波速度，得B可能；如果波向右傳播，波速度，得AC可能；D答案不可能。 答案：D 7．解析：ts時(shí)刻與(t+0.4)s時(shí)刻為同一圖形，則振動(dòng)周期為整數(shù)倍n,即有 ，所以波速，沒有最大值，A錯(cuò)，B正確；在(t+0.2)s時(shí)，x=3m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)歷（n+1/2）個(gè)周期，仍在平衡位置，C正確

34、，同理，D不可以須平衡位置。 答案：BC 8．解析：繩波向右傳播，可判斷P點(diǎn)在此時(shí)刻從平衡位置向下振動(dòng)，符合此條件是的答案A。 答案：A 9．解析：由圖線2可知其固有周期為T0=4s，答案A正確；由共振曲線的意義可知答案C正確。 答案：AC 10．解析：由在t=0.6s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A第二次通過平衡位置，可知振動(dòng) 周期為0.8s，A不正確；不知波長，無法知道波速，B不正確；可以判斷B質(zhì)點(diǎn)此時(shí)在位移位置向上振動(dòng)，t=0.6s時(shí)應(yīng)在負(fù)的最大位移處，D正確。 答案：D 11．解析：不清楚波的傳播方向，無法判斷a、b兩質(zhì)誰先回到平衡位置，A不正確；由圖可知波長為4m ,則波的周期為0.2s

35、，經(jīng)0.05s 質(zhì)點(diǎn)回到平衡位置，B正確；產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是：障礙物的線度與波長相關(guān)不大，所以C不正確；D是波源向觀察者運(yùn)動(dòng)，頻率要比波源的大，D不正確。 答案：B 12．解析：這是波源向觀察者運(yùn)動(dòng)的多普勒效應(yīng)現(xiàn)象。 答案：BD 13．解析：由圖象質(zhì)量提供的信息，t1時(shí)刻在繩原長處，t2時(shí)刻在最低點(diǎn)， t3和t4時(shí)刻都平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，應(yīng)選答案D正確。 答案：D 14．解析:由振動(dòng)圖象可知，t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)由平衡位置向上振動(dòng)，右判斷波向-x方向傳播，A錯(cuò)，B正確；由圖波長為12m，周期為12s，波速度為1.0m/s ，C正確；x=18m與x=0處的丙兩質(zhì)元是反向質(zhì)點(diǎn)，振動(dòng)方向總相反，所以D正確。 答案：BCD 15．解析：這是分壓原理和振動(dòng)的綜合考查，可判斷在t1時(shí)刻物體M在平衡位置向右振動(dòng)， 答案：A 16解析：由加速度與位移的關(guān)系，可知答案C正確。 答案；C 12