2022年2022年高考物理专题机械振动与机械波

1、精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载专题 六 机械振动与机械波一.大纲解读振动在介质中的传播形成波,本专题涉及的级要求有三个：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；单摆, 在小振幅条件下单摆做简谱运动,周期公式；振动在介质中的传播 波.横波和纵波.横波的图像.波长.频率和 波速的关系； 它们为高考考查的重点,其中振动与波动的结合问题为高考出题的一个重要方向,单摆的问题常常结合实际的情形进行考查,有时也综合题显现,但往往比较简洁,以考查周期公式为主；涉及的i 级要求有五个,其中共振,波的叠加.干涉.衍射等问题都曾在高考中显现, 复习中不能忽视；

2、只要振动的能量转化.多普勒效应在高考中显现次数的相对较少为考查的冷门；二.重点剖析1. 机械振动这一部分概念较多,考点较多,对图象要求层次较高,因而高考试题对本部分内容考查的特点为试题容量较大,综合性较强, 一道题往往要考查力学的多个概念或者多个规律；因此,在复习本专题时,要留意概念的懂得和记忆.要留意机械振动与牛顿定律.动量守恒定律.机械能守恒定律的综合应用；要求把握简谐运动的判定方法,知道简谐运动中各物理量的变化特点,知道简谐运动具有周期性,其运动周期由振动系统本身的性质打算,清晰简谐运动涉及到的物理量较多,且都与简谐运动物体相对平稳位置的位移x 存在直接或间接关系, 假如弄清了图6-1

3、的关系,就很简洁判定各物理量的变化情形；2. 懂得和把握机械波的特点：（1）在简谐波传播方向上,每一个质点都以它自己的平稳位置为中心做简谐运动；后一质点的振动总为落后于它前一质点的振动；（ 2）波传播的只为运动形式（振动）和振动能量,介质并不随波的传播而迁移；（ 3）同一列波上全部质点的振动都具有相同的周期和频率；3懂得波长为两个相邻的在振动过程中对平稳位置的位移总相等的质点间的距离；也为波在一个周期内向前传播的距离,波的周期打算于振源的周期,一列波上全部质点振动的周期都相等；4把握衍射.干涉为波的特有现象；知道在两列波相遇叠加时遵从叠加原理,两列波叠加时不受波的频率限制；干涉为一种特殊的叠加

4、,即在两波的频率相同时使某些振动加强点总加强振动减弱点总减弱的现象；5本专题难点有： （ 1）波速与质点的振动速度无关；波的传播速度为由介质的物理性质打算的, 在同一种介质中波的传播速度不变；而波上各质点的运动为在自身平稳位置邻近的振动,为变加速运动； （ 2）振动图象和波动图象的相同点和不同点；（ 3）波的多解问题往往为由波的传播方向的双向性.波长的多种可能性.周期的多种可能性而引起的,在个别问题中的多解可能为由多种因素造成的,在求解过程中要特殊留意；三.考点透视精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载考点 1： 简谐振动的回复力与振幅例 1（ 08 年四川延考区） 光

5、滑的水平面上盛放有质量分别为 m 和 m/2 的两木块,下方木块与一劲度系数为 k 的弹簧相连, 弹簧的另一端固定在墙上, 如下列图； 已知两木块之间的最大静摩擦力为 f,为使这两个木块组成的系统象一个整体一样地振动,系统的最大振幅为（）fakb3 fck4 fdk解析： 对于整个物体由f回kx ,由于 m 和 m/2 的两木块之间的最大静摩擦力为f,精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载故 f回3 f ,即 3 fkx ,最大振幅为x3 f k,故 c 正确；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载答案 ： c；点拨： 此题主要考查简谐振动回复力的运算,利用整体法与隔离法相结合

6、求解出回复力 与两物体之间的最大静摩擦力之间的关系为关键；该试题取材于高校阶段学问,但问题可利用高中的方法解决,更加强调考查考生的基础学问和应变才能；考点 2：用单摆测重力加速度例 2（ 08 年上海） 在“用单摆测重力加速度”的试验中:（ 1）某同学的操作步骤为：a取一根细线,下端系住直径为d 的金属小球,上端固定在铁架台上； b用米尺量得细线长度l c在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球；d用秒精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载表记录小球完成n 次全振动的总时间t ,得到周期t t/ n； e用公式 g42lt 2运算重力精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载加

7、速度；按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比（选填“偏大”.“相同”或“偏小” ）；（ 2 ） 已 知 单 摆 在 任 意 摆 角 时 的 周 期 公 式 可 近 似 为精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载tt01asi n22,式中 t0 为摆角趋近于0°时的周期,精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载a 为常数； 为了用图像法验证该关系式,需要测量的物理量有；如某同学在试验中得到了如下列图的图线,就图像中的横轴表示；解析：（ 1）由于在运算摆长时,只记了摆线长,没有记摆球半径,所以结果偏小；（ 2）从物理关系可以看出,需要测的物理量有t（或t . n ）. ；

8、图中的函数关系应为：精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载sin 2 / 21 tat0 ,所以横轴为t；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载答案： 1偏小2t（或 t.n）. t点拨 ：只有懂得用单摆测定重力加速度的原理,知道单摆周期公式的懂得为解题的基础, 敏捷应用测量原理,综合性懂得试验过程的基础上进行了试验结果的分析,进一步深化了目的,将抱负化的单摆模型向实际转化,将要求同学以物理规律为核心,设计试验过程, 得到试验测得量,运用科学探究的理念,进而与图表信息转化,得到规律的表达,考生能将物理关系与图表信息的相互转化为解题的关键,在高三复习时要加强这方面

9、的训练；3.由振动图象分析波动的问题例 3（ 20xx 年全国卷） 一列横波沿x 轴传播, 在 x=0 与 x=1cm 的两质点的振动图线分别如图 6-7 中实线与虚线所示由此可以得出（）a波长肯定为4cm b波的周期肯定为4s c波的振幅肯定为2cm d波的传播速度肯定为1cm/s解析 ：此题考查波的空间周期性和双向性,波的周期和振幅与质点振动的周期和振幅相同,由振动图象可知波的周期肯定为4s,波的振幅肯定为2cm, bc 正确；依据两质点的振动图象和波传播的精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载空间周期性和双向性知：x=2n解得：442n1cm（ n 0、1、2）,由 v得：t精品

10、学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载v（ 2n+1） m/s（ n 0、1、2）,故 ad 选项为错误,故正确答案bc；答案： bc点评： 懂得不同位置处振动图象之间的关系,弄清波的多解的性.周期性为解决此题的关键；4. 波动图线与振动图线相结合的物理量问题；例4（ 08年江苏卷 ）一列沿着 x 轴正方向传播的横波,在t=o时刻的波形如图甲所示； 图2甲中某质点的振动图象如图乙所示；质点 n的振幅为m ,振动周期为s,图 2乙表示质点从质点k.l.m .n中选填 的振动图象；该波的波速为m/s ；解析： 由波动图线图2甲可直接读出振幅0.8m,波长2 m；由振动图线图2乙可直接读出振幅

11、0.8m,周期 t4 s；由于波沿着x 轴正方向传播,在质点k.l.m .n中,开头时精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载刻为从平稳位置向上振动的只有质点l；波速 vt答案 ： 0.8, 4,l, 0.52m/s40.5 m/s ；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载反思：此题为一道很好考查考生双基的问题,属于简洁题,做题时,只要细心,基本学问把握坚固, 从波动图线可直接读出振幅与波长,从振动图线可直接读出振幅与周期,然精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载后利用波速,波长与周期频率 之间的关系求出波速,就能得到正确答案；四.热点分析1.从质点的振动

12、分析波的形成与传播例 1（20xx 年山东）湖面上一点o 上下振动,振幅为0.2m ,以 o 点为圆心形成圆形水波,如图6-8 所示, a.b.o 三点在一条直线上,oa 间距离为4.0m ,ob 间距离为2.4m ；某时刻 o 点处在波峰位置, 观看发觉2s 后此波峰传到 a 点,此时o 点正通过平稳位置向下运动,oa 间仍有一个波峰；将水波近似为简谐波；（ 1）求此水波的传播速度.周期和波长；（ 2）以 o 点处在波峰位置为0 时刻,某同学准备依据ob 间距离与波长的关系, 确定 b 点在 0 时刻的振动情形, 画出 b 点的振动图像 你认为该同学的思路为否可行？如可行,画出 b 点振动图

13、像, 如不行行, 请给出正确思路并画出 b 点的振动图象；解析 ：（ 1）由波的传播知 v x/ t =2 m/s ；由 2s 后 o 点处的波峰传到 a 点,此时 o 点正通过平稳位置向下运动, oa 间仍有一个波峰知 oa 间距离为 1.25 ,即 3.2m ,所以 t / v=1.6s（ 2）可行, ob 间距离为 2.4 m 为 0.75 ,波从 o 点向右传播, 就 b 点振动状态落后 o 点 0.75t,故 o 点处在波峰时, b 点由平稳位置向下运动,周期也为 1.6s, 振动图象如图 6-9 所示；反思 ：懂得机械振动和波动的关系,娴熟把握波速.周期和波长为正确解答该题的基础；

14、2.从质点的振动图象分析波动图象例 2（ 20xx 年全国卷）一列简谐横波沿x 轴负方向传播,波速为 v=4m/s ；已知坐标原点（x=0）处质点的振动图像如图6-10 所示,在以下4 幅图中能够正确表示t=0.15s 时波形的图为（）解析 ：此题考查由一个质点的振动图象和波的传播方向分析不同时刻的波形图,由振动图象得到原点处的质点在t =0.15s 时位于 y 正半轴且向下运动,由于波沿负x 轴方向传播,所以此时刻靠近波源的右侧相邻质点在其下方,正确答案为a反思 ：物理图象能形象地表达物理规律.直观地描述物理过程.鲜明地表示物理量之间的相互关系,为分析解决物理问题的有效手段,为高考的热点,复

15、习时要重视；3.由波的图像分析质点的振动情形例 4 （ 08 年全国卷）一列简谐横波沿x 轴传播,周期为t, t=0 时刻的波形如下列图；此时平稳位置位于x=3m 处的质点正在向上运动,如a.b 两质点平稳位置的坐标分别为 xa=2.5 m, xb =5.5 m,就（）a. 当 a 质点处在波峰时,b 质点恰在波谷b. t=t/4 时, a 质点正在向y 轴负方向运动c. t=3t/4 时, b 质点正在向y 轴负方向运动精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载d. 在某一时刻,a.b 两质点的位移和速度可能相同解析 ：由图 3 的波动图线可直接读波长4 m ；a.b 位

16、置的质点间距离为3m ,即 3,4此时平稳位置位于x=3m 处的质点正在向上运动,说明波沿x 轴负方向传播；对于上述四个 选项可用特殊点分析法进行判定,从图所示时刻,经过t =3t/4 时, a 质点处在波峰时,b 质点恰在平稳位置且向y 轴正方向运动,故a 错误. c 正确； t=t/4 时, a 质点正在向y 轴正方向运动,故b 错误；在图3 所示时刻, a.b 两质点的位移和速度大小相同,但速度方向相反,故 d 错误；答案 ： c反思 ：由波的图像分析某些质点的振动,只有弄清晰机械振动和机械波的关系.振动的周期性及波的多解性, 才能正确解答这类问题；而机械振动和机械波的试题为每年必考内容

17、, 每年一题,常考查振动中的加速度.位移.路程.回复力.周期等基本物理量,复习时要重视；五.才能突破1.单摆测重力加速度例 1 近年来已有一般人乘坐宇宙飞船进入太空旅行,这标志着人类已经进入新的航天时 代；假设我国组成高中同学航天爱好小组,预备乘坐外星考查飞船前往x 星球, 其中的任务之一就为测量该星球表面的重力加速度g；他们预备的器材如下：a钩码（质量未知）b秒表c弹簧秤d毫米刻度尺 e无弹性的细线f带孔的金属球（直径d=2.4cm）g天平 h支架i电源（ 1）在精确度要求不太高时,比较简洁的测量方法为利用器材.和（填字母）,测出由表达式g=求出；（ 2）精确度要求较高时,可利用振动测量,器

18、材可选用；测量周期时,秒表记录了 30 次全震惊的时间,示数如图 6-12；就周期为 t=；如测得摆球上端至悬点的长度 l=89.2cm,就重力加速度的大小 g=；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载解析 ：此题考查敏捷测量重力加速度的方法,精确度不高时用重力公式可知：gg ,m精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精确度要求较高时用单摆周期公式可得：42 lg2t精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载答案：（1 ）a.c.g,重力 g 及质量 m, gm（ 2

19、） b. d. e.f.h, 1.9s,9.85m/s 2（ 9.80 9.89 都对）反思： 此题目考查单摆测重力加速度试验,涉及单摆的问题与其他学问的结合,综合性精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载较强；解题时要把握好该试验的原理2. 波的形成和过程42lg2；t精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载例 2 20xx 年上海 在匀称介质中选取平稳位置在同始终线上的9 个质点,相邻两质点的距离均为l,如图 6-13 所示,一列横波沿该直线向右传播,t=0 时到达质点1,质点 1 开头向下运动,经过时间 t 第一次显现如图6-14 所示的波形 .就该波的（）a. 周期为 t,

20、波长为8l2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载b. 周期为c.周期为 t,波长为8l32 t,波速为12l / t3精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载d. 周期为 t,波速为8l / t解析： 由图6-14 可看出,该波波长=8l .质点 9 此时向上运动,这说明在 t 内,波传播的距离大于一个波长.因质点1 开头振动的方向向下,故波传播到质点9 时,其起振的方向应向 下,而图6-14 中质点 9 向上振动,这说明质点精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载9已振动了t ,故 t=t+2t , t=22 t. 波速3精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学

21、习必备欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载12lv=tt,由此可知选项bc 正确；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载答案： bc反思： 此题涉及了波在传播过程中各质点的位置变化以及波形的平移,明白波的形成原理和过程为解题的关键,此题表达了高考对基础学问的考查；3.波的多解性例 2（20xx 年天津）如图6-15 所示,实线为沿x 轴传播的一列简谐横波在t = 0 时刻的波形图,虚线为这列波在t = 0.2 s 时刻的波形图已知波速为 0.8 m/s,就以下说法正确选项（） a这列波的波长为14 b这列波的周期为0.125s c这列波可能为沿x 轴正方向传播的d t

22、 =0 时, x=4 处的质点速度沿y 轴负方向解析 ：此题考查波的时间周期性和双向性,由波形图可知波长为12cm ,a 错误；由 tv得 t 0.15s,b 错误；波向左传播就x=（ 12n 4） cm,波向右传播就x=（12n 8） cm,又由x=vt 得x=16cm,所以波向左传播,c错误；依据波向左传播就t =0 时, x=4 处的质点速度沿y 轴负方向, d 正确,此题正确答案为d；答案： d反思： 把握分析波的多解性问题的方法,留意波动的空间周期性.时间周期性和双向性等就可敏捷解题；4. 波的叠加问题例 4 （20xx 年上海卷）有两列简谐横波a.b 在同一媒质中沿x 轴正方向传播

23、,波速均为 v 2.5m/s ；在 t 0 时,两列波的波峰正好在x 2.5m 处重合,如下列图；（ 1）求两列波的周期ta 和 tb ；（ 2）求 t 0 时,两列波的波峰重合处的全部位置；（ 3）辨析题：分析并判定在t 0 时为否存在两列波的波谷重合处；某同学分析如下：既然两列波的波峰存在重合处,那么波谷与波谷重合处也肯定存在；只要找到这两列波半波长的最小公倍数,即可得到波谷与波谷重合处的全部位置；你认为该同学的分析正确吗？如正确,求出这些点的位置；如不正确,指出错误处并通过运算说明理由；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载解析：（ 1）从图6 中可以看出两列波的

24、波长分别为a 2.5m, b 4.0m ,因此它们的周期分别为：精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载ta2.5av2.5s=1s, tbbv4.0s=1.6s2.5精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载（2）两列波的最小公倍数为s=20m t 0 时,两列波的波峰重合处的全部位置为精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载x2.520 k m（ n0,1, 2）精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载（3）该同学的分析不正确；要找两列波的波谷与波谷重合处,必需从波峰重合处动身,找到这两列波半波长的奇数倍恰好相等的位置；设距离x 2.5m 为 l 处两列波的波谷与波谷

25、相遇,并设精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载l 2m1) a , l 22n1 ,式中 m .n 均为正整数精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载只要找到相应的m.n 即可将 a 2.5m , b 4.0m 代入并整理,得精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载2m12n1b4.08a2.55精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载由于上式中m .n 在整数范畴内无解,所以不存在波谷与波谷重合处；反思：解答此题的关键为要找两列波的波峰与波峰重合处,从波峰重合处认真观看动身,找到这两列波的波长的最小公倍数的位置,要找两列波的波谷与波谷重合处,必需从波峰重合处动身,

26、找到这两列波半波长的奇数倍相等的位置；5. 振动与波的图像的问题例 4 20xx 年江苏卷 一列沿着x 轴正方向传播的横波,在 t =o时刻的波形如图甲所示；图甲中某质点的振动图象如图乙所示质点 n的振幅为m,振动周期为s,图乙表示质点从质点k.l.m.n中选填 的振动图象；该波的波速为m s；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载解析： 由甲图可知波长2.0m ,由乙图可知振幅a0.8m ,周期t4s ,所以精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载波速 vt0.5m / s；由于波沿x 轴正方向传播,由甲图可以判定t0 时刻 l 向

27、上振动,精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载n向下振动, k 在正的最大位移处,m在负的最大位移处,由乙图可知t0 时刻,质点向上精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载振动,所以为l 的振动图象；答案： 0.8 ； 4； l； 0.5精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载反思： 此题考查了振动的振幅.周期以及波动的波速等基本概念,并且简洁地考查了振动图象和波的图象；六.规律整合从近三年高考试题来看,振动和波的高考试题主要集中在振动.波动的图象上, 波动和振动之间有着亲密的联系；振动为波动的成因,波动为振动的传播,做简谐运动的物体,其振动图象和简谐波的波

28、动图象都为正弦或余弦曲线；在某时刻的波动图象中,质点振动方向.波的传播方向和波形三者为亲密相关的,知道其中的任意两者,就可求出第三者, 即由波形.波的传播方向可确定质点的振动方向；由波形. 质点的振动方向可确定波的传播方向,所以在复习阶段重点应帮忙考生把握波的传播方向跟波上质点振动方向的关系,把握波的传播距离.质点的振动. 波的图象随时间变化的关系,并通过波的图象分析波动问题和波上质点的振动问题；在分析问题时,要敏捷应用；解题方法点拨：1. 要留意波动问题的多解性,在波的传播过程中,每过一个周期, 波的图象就会重复显现,波的周期性特点为波动问题多解的缘由之一；2. 判定质点振动方向与波的传播方

29、向的关系可对比前一质点的运动情形,或依据沿波的传播方向,利用“上下坡法”.“风吹草动法” .“微平移法” .“带动法”等方法进行判定； 七.高考猜测机械振动和机械波为每年高考的必考内容,分值为6-8 分,着重考查基础学问,复习时深度不宜过深；从近三年高考试题进展趋势来看,20xx 年高考中本专题可能会以以下题型显现：1挑选题；它可能把波的图象.频率.波长.波速的关系,质点振动方向和波传播方向的关系, 及单摆的周期. 机械能守恒等学问有机整合成一道挑选题；如07年江苏卷第 5题. 07年天津卷 21题考查波速一质点振动的关系.07年广东卷的第12题和天津卷 21题考查波的 基本物理量及相关学问.

30、07年上海卷第 2a题考查波上质点的振动.07全国 i卷15题和 ii卷的第15题考查机械振动和机械波的学问.07年四川卷 20题考查波与振动图象的关系等等；08年北京理综卷 16题考查了周期.波长.波速之间的关系,这种题一般分值6分左右,难度系数约0.7 ；2试验题和填空题；可以考查“用单摆测重力加速度”.“回声测距离”等；如08年上海卷的 17题,一般分值 6分左右,难度系数约0.66；3运算题；运算题中可能会求考查波速与周期.波长的关系.振动图象.波的图象等学问；如 07年山东卷第 37题. 07年宁夏卷的第 30题, 08年上海卷的 22题；这种题对同学的才能要求较高,一般分值10分左

31、右,难度系数约0.65；八.专题专练一.挑选题（此题共 10小题,每道题 6分,共 60分；在每道题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确；全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的或不答的得0分；）1. 如图 6-16 所示,两个单摆的摆长相同,平稳时两摆球刚好接触；现将摆球 a 在两摆线所在平面内向左拉开一个小角度后释放,碰撞后,两摆球分开各自做简谐运动、 以 ma.m b 分别表示a.b 两球的质量,就a.假如 ma m b,下一次碰撞将发生在平稳位置右侧b.假如 m am b,下一次碰撞将发生在平稳位置左侧精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学

32、习必备欢迎下载c.无论两摆球质量之比为多少,下一次碰撞都不行能在平稳位置右侧d.无论两摆球质量之比为多少, 下一次碰撞都不行能在平稳位置左侧2. 在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波；一顶点由平稳位置竖直向上运动,经 0.1 s 到达最大位移处在这段时间内波传播了0.5 m ；就这列波（）a周期为0.2 sb波长为0.5 mc波速为2 m/sd经 1.6 s传播了 8 m精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载d解析：波速v0.5 m / s 0.15m / s ,应选项c 不正确；质点由平稳位置开头运动,13精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载经 0.1s 达到最大位移处,就

33、ntt40.1s （ n=0、 1、2）或 ntt40.1s （ n=0、精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载1、2）,即 t0.44n1s （ n=0、 1、2）或 t0.44n3s （ n=0、 1、2）,应选项a精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载不正确；由公式v,就tv t ,所以24n1m （ n=0、 1、2）或2m4n3精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载（n=0、1、2）应选项b 不正确； 1.6s 内波传播的距离xv t项 d 正确；51.6m8m ,应选精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载3.大路上匀速行驶的货车受一扰动,车上货物随车

34、厢底板上下振动但不脱离底板；一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动,周期为t,取竖直向上为正方向；以某时刻作为计时起点,即t 0,其振动图像如图6-17 所示,就 1精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载a tt 时,货物对车厢底板的压力最大4精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载b tc td t1t 时,货物对车厢底板的压力最小23t 时,货物对车厢底板的压力最大43t 时,货物对车厢底板的压力最小4精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载4.（20xx 年上海） a. b 两列波在某时刻的波形如图6-18 所示,经过t ta 时间（ ta为波 a 的周期）,两

35、波再次显现如图波形,就两波的波速之比va： vb 可能为 a.1： 3b.1： 2c.2： 1d.3： 15一简谐波在图6-19 中 x 轴上传播,实线和虚线分别为t 1 和 t2 时刻的波形图； 已知 t 2 t11.0s；由图 3 判定以下哪一个波速为不行能的（）a. 1m/s精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载b. 3m/sc. 5m/sd. 10m/s6如图 6-20 所示的单摆,摆球a 向右摇摆到最低点时,恰好与一沿水平方向向左运动的粘 性小球 b 发生碰撞, 并粘在一起, 且摇摆平面不变；已知碰撞前a 球摇摆的最高点与最低点的高度差为h,摇摆的周期为t,

36、a 球质量为b 球质量的5 倍,碰撞前a 球在最低点的速度为 b 球速度的一半；就碰撞后5a摇摆的周期为t 66b摇摆的周期为t 5c摆球最高点与最低点的高度差为0.3h d摆球最高点与最低点的高度差为0.25h7一列横波在x 轴上传播,在x 0 与 x 1 cm 的两点的振动图线分别如图 6-21 中实线与虚线所示；由此可以得出a波长肯定为4 cmb波的周期肯定为4 sc波的振幅肯定为2 cmd波的传播速度肯定为1 cm/s8如图 6-22 所示,位于介质i 和 ii 分界面上的波源s,产生两列分别沿x 轴负方向与正方向传播的机械波； 如在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1.f 2 和

37、v1 .v2,就 a f1 2f 2, v1 v2b f1 f2, v1 0.5v2cf1 f2, v1 2v2d f10.5f2 ,v1 v29如图 6-23 所示, s1 和 s2 为两个相干波源, 由它们发生的波相互叠加,实线表示波峰,虚线表示波谷,对于a.b.c 三点的振动情形,以下判定中正确选项a b 处的振动永久相互减弱b a 处永久为波峰与波峰相遇cb 处在此时刻为波谷与波谷相遇d c 处的振动永久相互减弱精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载10一列沿x 轴负方向传播的简谐横波在某时刻（设该时间为t=0 时刻）的波形如图18 所示,在 0.7s 末,质点

38、p 恰好其次次到达波峰,就以下说法正确选项（） a在该列波的传播速度为10m/sb在 0.9s 末,质点 q 第一次到达波峰yc假如 x=5m 处就为波源, 就它刚开头起振的方向为y 轴的正方向qp精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载d当质点q 到达波峰时,质点p 到达波谷-6-4-2024x/m精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载图 6-24二.填空和试验题此题共 3 小题,共 24 分,把正确的答案填在下面的横线上,或按要求答题；）11用单摆测定重力加速度的试验中,有如下器材供选用,请把应选用的器材填在横线上 填字母 ；a 1m 长的粗绳b 1m 长的细线 c半径为lc

39、m 的小木球d半径为lcm 的小铅球 e时钟f. 秒表c最小刻度为mm 的米尺h最小刻度为cm 的米尺i铁架台j. 附砝码的天平,12 一位同学用单摆做测定重力加速度的试验、 他将摆挂起后,进行了如下步骤：a. 测摆长 l ：用米尺量出摆线的长度；b测周期 t ：将摆球拉起, 然后放开, 在摆球某次通过最低点时,按下秒表开头计时,同时将此次通过最低点作为第1 次,接着始终数到摆球第60 次通过最低点时,按下秒表停 止计时,读出这段时间t ,算出单摆的周期t = t /60 ；c将所测得的l 和 t 代人单摆的周期公式,算出 g 填入报告册 .指出上面步骤中遗漏或错误的地方,写出该步骤的字母,并

40、加以改正不要求进行误差运算 ；13沿 x 轴正方向传播的简谐横波在t 0 时的波形如图6-25 所示, p.q 两个质点的平稳位置分别位于x 3.5 m 和 x 6.5 m 处；在 t1 0.5 s 时,质点p 恰好此后其次次处于波 峰位置；就t 2 s 时,质点 q 此后其次次在平稳位置且向上运动；当t10.9 s 时,质点 p 的位移为 cm ；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载1420xx 年海南 列间谐横波, 沿 x 轴正向传播； 位于原点的质点的振动图象如图6-26精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载所示；该振动的振幅为_cm；振动的周期为s ；

41、在t 等于1 周期时,位4精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载于原点的质点离开平稳位置的位移为cm；图 6-27 为该波在某一时刻的波形图,点精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载位于 x=0.5m 处；该波的传播速度为m/s ；经过移为_cm；1 周期后,点离开平稳位置的位2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载三.运算题 （此题共3 小题,每道题12 分,共 36 分；解答应写出必要的文字说明.方程式和重要演算步骤；只写出最终答案的不能得分；有数值运算的题,答案中必需明确写出数值和单位； ）15. 某试验室中悬挂着一弹簧振子和一单摆,弹簧振子的弹簧和小球（球中间有

42、孔）都套在固定的光滑竖直杆上某次有感地震中观看到静止的振子开头振动4.0 s 后,单摆才开头摇摆此次地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波长分别为10 km 和 5.0 km ,频率为1.0 hz 假设该试验室恰好位于震源的正上方,求震源离试验室的距离 解析：地震纵波传播速度为：vp f p,地震横波传播速度为：vs f s精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载震源离试验室距离为s,有： sv pt精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载s解得： sv s tt ft11sp40 km精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习

43、必备欢迎下载16图 6-29 为某波动在t =10s 时的图像, 图 6-30 为图 1 中 x =10cm 处 p 点的振动图像；依据图示信息回答以下问题；(1) 该波动的振幅.波长.周期.频率为多少？(2) 波向哪个方向传播？速度为多少？(3) 画出图 6-29 中 x =20cm 处 q 点的振动图像；17在一列沿水平直线传播的简谐横波上,有相距0.4m 的 b.c 两质点 、t 1=0 时, b.c两质点的位移为正的最大值,而且b.c 间有一个波谷；当t 2=0.1s 时, b.c 两质点的位置刚好在各自的平稳位置,并且这时b. c间出现一个波峰一个波谷,波谷到b 点的距离为波长的四分

44、之一,试求：1该简谐横波的周期.波速各为多少？ 2如波速为27m/s ,就 t 3=0.3s 时质点 c的振动方向怎样？参考答案：一.挑选题1解析：两球在最低点相碰撞后分开,有三种可能发生的情形：（ 1）两球以不同的速度同向运动； （2）两球以不同的速度反向运动；（ 3）一球静止一球运动；但为无论为何 种形式的情形,由于两摆球的摆线一样长,由单摆的周期公式可知,其振动周期相同；上述三种情形下摆球都为经过半个周期时间到达最低点发生其次次碰撞；正确答案为cd； 2解析：弹簧振子的振动周期有自身结构打算与最大形变量无关,由此可知a 选项正确；3解析：货物在竖直方向上振动时,在最高点时,加速度方向竖直

45、向下,且最大,货物处于失重状态,对底板的压力最小；在最低点时,加速度方向竖直向上,且最大,货物处精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载于超重状态,对底板的压力最大；由图可知,在t1 t4时,货物处于最高点,对车厢底板精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载的压力最小；在t3 t 时,货物处于最低点,对车厢底板的压力最大；所以c 选项正确；4精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载4解析：由图可以看出,a 波的波长：a4 aa334精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载a2b 波的波长：b33 a2由波的周期性及题意可得：tantbn 1.2. 3精品

46、学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载av ata所以：v bbtba tbb ta2n 1.2.3n精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载当 n 1 时, c 正确；当n 4 时, b 正确；当n 6 时, a 正确 .；因此该题正确答案为 abc；5解析：由波动图像可知波长 4m ；1如波沿 x 轴正方向传播： x（ n +1/4） 4n+1mn=1.2 .3精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载波速 vx（ 4n+1） m/s波速可能值为1 m/s , 5 m/s , 9 m/s , 13 m/st精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载2如波沿 x 轴负方向传

47、播x（ n +3/4） 4n+3mn=1.2.3波速 v波速可能值为3 m/s , 7 m/s , 11m/s , 15 m/s由此可知波速不行能为10m/s ,该题应选d ；lx（ 4n+3） m/st精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载6解析：碰撞后由t2可知,摆长不变周期不变,碰撞过程动量守恒g精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载5mvm2v6mv' 结合mgh1 mv2 、6mgh'216m2v' 2 可得 h'0.25h ,选项 d 对；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载7

48、解 析 ： 由 图 像 可 知t=4s、a=2cm、 如 波 沿x轴 正 向 传 播 , 就 二 者 间 距 为精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载x （n1) 、v4t14n1cm / s n0、1、2. 、如波沿 x 轴负向传播, 就二者间距为精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载x（n3'、 v'4t14n3cm/ sn0、1、2. ,所以波长为4cm 只为波沿 x 轴正向精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载传播的一种可能,所以bc 对；21精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载8 解析：由图像可知l、213l而波的频率由波源打算与介质无关故3精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载f1f 2 ,由 vf 故 v 1=2v2,所以选项c 正确；9解析：两个相干波源形成的干涉图样为稳固的,加强区永久为加强区减弱区永久为减弱区（ a.b处永久为加强区,c永久为减弱区） ,加强区部分（如图中的a.b两点）的质点为振动的幅度加大而不会永久为波峰与波峰相遇；减弱区部分（图中c点）振动的振动的幅度减小有两列波的振幅相同时,减弱区才会显现叠加后合振幅为零,选项