精品解析分类汇编（高三物理）教师版G单元 机械振动和机械波

精品解析分类汇编（高三物理）教师版G单元 机械振动和机械波内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 ：用单摆测定重力加速度 .机械振动与机械波综合 .机械振动（2014 四川成都摸底）1. 做简谐运动的弹簧振子，每次通过平衡位置与最大位移处之间的某点时，下列哪组物理量完全相同（ ）A 回复力、加速度、速度 B 回复力、加速度、动能C 回复力、速度、弹性势能D 加速度、速度、机械能【全品知识点】简谐运动的回复力和能量【全品答案解析】动质点的位移是指离开位置的位移，做简谐运动的物体，每次通过同一位置时，位移一定相同；过同一位置，可能离开平衡位置，也可能向平衡位置运动，故速度有两个可能的方向，不一定相同；复力 F=于 x 相同，故 F 相同；加速度 a=- 经过同一 2、x 相同，故加速度 a 相同；经过同一位置，速度大小一定相等，故动能一定相同，弹性势能、机械能也相同；故 误，B 正确；故选：B【全品思路点拨】物体的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律（即它的振动图象是一条正弦曲线）的振动叫简谐运动简谐运动的频率（或周期）跟振幅没有关系，而是由本身的性质（在单摆中由初始设定的绳长）决定，所以又叫固有频率做简谐运动的物体，每次通过同一位置时，一定相同的物理量是位移、加速度和能量本题关键是明确：（1）简谐运动的定义；（2）受力特点；（3）运动学特点（2014 湖北武汉二中模拟）2. 如图所示为一弹簧振子的振动图象，试完成以下问题：写出该振子简谐运动的表达式在第 2 3、 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。 高中物理资源下载平台世昌的博客 该振子在前 100 s 的总位移是多少。 路程是多少。 【全品知识点】 简谐运动的振动图象【全品答案解析】 x5t（见解析 05 解析：由振动图象可得： A5 T4 s， 0则 2故该振子简谐运动的表达式为 x5t（ 2由图可知，在 t2 s 时，振子恰好通过平衡位置，此时加速度为零，随着时间的延续，位移值不断增大，加速度的值也变大，速度值不断变小，动能不断减小，弹性势能逐渐增大当 t3 s 时，加速度的值达到最大，速度等于零，动能等于零，弹性势能达到最大值振子经过一个周期位移 4、为零，路程为 54 0 100 s 刚好经过了 25 个周期，所以前 100 s 振子位移 x0，振子路程 s2025 00 m.【全品思路点拨】 （1）先由图读出周期，由公式 = ，得到角频率 ，读出振幅 A，T2则该振子简谐运动的表达式为 x=2）根据 a=- 知，位移 x 最大时，加速度速度方向与位移方向相反（3）振子在一个周期内通过的路程是 4A，求出时间100s 相对于周期的倍数，即可求得总路程，再得到总位移机械波（2014 吉林市普高二模）1. 如图所示，两列简谐横波分别沿 x 轴正方向和负方向传播，两波源分别位于 x0.2 m 和 x1.2 m 处，两列波的速度均为 v0.4 m 5、/s，两波源的振幅均为 A2 示为 t0 时刻两列波的图像（传播方向如图所示） ，此刻平衡位置处于 x0.2 m 和 x0.8 m 的 P、Q 两质点刚开始振动。 质点 M 的平衡位置处于 x0.5 m 处，关于各质点运动情况判断正确的是（ ）A两列波相遇后振幅仍然各为 2t1 s 时刻，质点 M 的位移为4 t1 s 时刻，质点 M 的位移为+4 ts 时刻，质点 P、Q 都运动到 M 点E质点 P、Q 的起振方向都沿 y 轴负方向高中物理资源下载平台世昌的博客 【全品知识点】横波的图象；波长、频率和波速的关系【全品答案解析】析：A、两列波相遇过后不改变波的性质，所以振幅不变，振幅仍然为 2 6、A 正确；B、C、由图知波长 = v= 得，波的周期为 T= =1s，两质点传到 M 的时间为TvT，当 t=1s 时刻，两波的波谷恰好传到质点 M，所以位移为 B 正确，C 错误；43D、质点不随波迁移，只在各自的平衡位置附近振动，所以质点 P、Q 都不会运动到 M 点，故 D 错误；E、由波的传播方向根据波形平移法可判断出质点的振动方向：两列简谐横波分别沿 x 轴正方向和负方向传播，则质点 P、Q 均沿 y 轴负方向运动，故 E 正确；故选：全品思路点拨】本题要掌握波的独立传播原理：两列波相遇后保持原来的性质不变理解波的叠加遵守矢量合成法则，例如当该波的波峰与波峰相遇时，此处相对平衡位置的 7、位移为振幅的二倍；当波峰与波谷相遇时此处的位移为零（2014 福建漳州八校第四次联考）2. 一列沿 x 轴传播的简谐横波，振幅为 A，波长为，某时刻的波形图如图所示，在该时刻某一质点的坐标为（，0） ，经 T 后，该质点41的坐标有可能为（ ） ，0 ， ，A ，5其中正确的是A. 只有B.C. 只有【全品知识点】波长、频率和波速的关系；横波的图象【全品答案解析】B 解析：假设简谐横波沿 x 轴正方向传播，（，0）处质点的横坐标不变，该质点的速度向下，则 t= 时刻到达波谷，故该质点的坐标为（ ，假设简谐横波沿 x 轴负方向传4，0）处质点的横坐标不变，该质点的速度向上，则 t= 时刻到达波谷 8、，故该质4，A）故选 B【全品思路点拨】本题要掌握简谐横波的基本特点：质点不随波向前迁移，横坐标不高中物理资源下载平台世昌的博客 根据时间与周期的关系，结合质点的速度方向，分析质点的位置（2014 四川成都摸底）3. 一列简谐横波在 t=04 s 时刻的波形如图甲所示，波传播方向上质点 A 的振动图像如图乙所示。 则（ ）A 该波沿 x 轴负方向传播B 该波的波速是 25 m意 0 4 s 内，质点 A 通过的路程均为 10此时刻起，质点 P 将比质点 Q 先回到平衡位置【全品知识点】 波长、频率和波速的关系；横波的图象【全品答案解析】B 解析 A、由乙图知：质点 A 在 t=刻通过平衡位置向下 9、运动，在甲图上，根据波形平移法，可知该波沿 x 轴正方向传播故 A 错误B、由甲图读出波长 =20m，由乙图读出周期 T=该波的波速 v= =25m/s故 B 正确C、时间 t=T，则质点 A 在T通过的路程等于 2 倍振幅，是 16 C 错误D、此时刻 P 点向上运动，而质点Q 直接向平衡位置运动，所以质点 P 将比质点 Q 后回到平衡位置，故 D 错误故选：B【全品思路点拨】根据振动图象读出 t=刻质点 A 的位置和速度方向，由甲图判断波的传播方向由甲图读出波长，由乙图读出周期，即可求得波速根据时间与周期的关系分析质点通过的路程根据 P、Q 速度的方向，分析它们回到平衡位置的先后本题中根据 10、质点的振动方向判断波的传播方向，可采用波形的平移法和质点的振动法等等方法，要熟练掌握（2014 湖南长沙模拟）4. 某横波在介质中沿 x 轴正方向传播，t0 时刻，O 点开始向正方向运动，经 t0.2 s，O 点第一次到达正方向最大位移处，某时刻形成的波形如图所示，下列说法正确的是（ ）A该横波的波速为 5 m/点 L 与质点 N 都运动起来后，它们的运动方向总相反高中物理资源下载平台世昌的博客 在 0.2 s 的时间内质点 M 通过的路程为 1 t2.6 s 时刻，质点 M 处于平衡位置，正沿 y 轴负方向运动E图示波形图可能是 t1.2 s 时刻的【全品知识点】波长、频率和波速的关系；横波 11、的图象【全品答案解析】析：A、由题知，振动在 t=间内传播的距离为 x=7m，则该波的传播速度 v=，A 正确；B、 M、N 相隔 周期，所以他们当 M 到平衡位置时，41到最低点，然后运动方向相同，B 错误；由图像知， 周期， 错误；D、 周期的奇数倍，此时 M 处于平衡位置，正沿 y 轴负方向运动，41D 正确；E、 周期的偶数倍，所以 M 点正好处于平衡位置，E 正确。 故 品思路点拨】本题抓住波在同一介质中是匀速传播的，根据公式 v= 求出波速是键（2014 黑龙江大庆铁人中学模拟）5. 一简谐横波以 4m/s 的波速沿 x 轴正方向传播。 已知 t=0 时的波形如图所示。 则 a 点完成一次全振动的时间为 s；a 点再过 的振动方向为 （y 轴正方向/ y 轴负方向）。 【全品知识点】横波的图象；波长、频率和波速的关系【全品答案解析】1s； y 轴负方向 解析：根据波形图得到波长为 4m，根据波速与波长的关系公式 v= ，得到 T=1s；T再过 再过 品思路点拨】根据波形图得到波长为 4m，再根据波速与波长的关系公式 v= 得到波T的周期，a 点再过 再过 T，可以将波形图向右平移 进行分析；41（2014 湖北襄阳五中、夷陵中学、钟祥一中五月联考）6. 两列简谐横波的振幅都是 20 高中物理资源下载平台世昌的博客。