高三物理振动和波典型例题解析省公开课一等奖全国示范课微课金奖

振动和波经典例题分析第1页例题一一升降机在箱底装有若干个弹簧，在某次事故中升降机吊索在空中止裂.忽略摩擦力,则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点一段运动过程中[]A升降机速度不停减小

B升降机加速度不停变大C先是弹力做负功小于重力做正功，然后是弹力做负功大于重力做正功。D到最低点时，升降机加速度值一定大于重力加速度值。

第2页例题分析与解答从弹簧下端触地后直到最低点运动过程中，弹力做负功重力做正功，升降机速度先增大，最终减小为零。所以先是弹力做负功小于重力做正功，后是弹力做负功大于重力做正功。选项C正确；这个升降机下端弹簧着地后可简化为一个竖直弹簧振子，到最低点B时振子速度为零，位移最大，加速度也最大。在平衡位置上方有一个与最低点对称点D，这个点速度为零，位移最大，加速度也是最大，且与最低点加速度大小相等参见右图这个点位置一定在弹簧触地时振子所在处C上方。因为振子加速度大小与位移成正比，所以D处加速度大于C处加速度，而C处加速度等于g，故B处加速度大于g，选取项D正确。本题正确选项是CD。第3页例题二一根用绝缘材料制成轻弹簧劲度系数为K，另一端与质量为m带电量为+q小物体相连，静止在光滑绝缘水平面上。当施加水平向右匀强电场E后物体开始作简谐振动，以下说法中正确是[]A物体速度为零时弹簧伸长量为Eq/KB物体作简谐运动振幅为Eq/KC运动过程中物体机械能守恒D运动过程中物体动能改变量、弹性势能改变量、电势能改变量代数和为零。

第4页例题分析与解答

本题关键是：Eq=Kx时位置是振子平衡位置，物体速度为零时，它离平衡位置距离就是振幅。本题中弹簧伸长量为零时物体速度也为零可知振幅为Eq/K物体速度为零另一个位置，弹簧伸长量是振幅两倍。动能、弹性势能、电势能三种能量总和守恒，故正确选项是BD。

第5页例题三一弹簧振子作简谐振动,周期为T[]

A.若t时刻和(t+Δt)时刻振子运动位移大小相等方向相同，则Δt一定等于T整数倍B.若t时刻和(t+Δt)时刻振子运动速度大小相等方向相反,则Δt一定等于T/2整数倍C.若Δt=T，则在t时刻和(t+Δt)时刻振子运动加速度一定相等D.若Δt=T/2，则在t时刻和(t+Δt)时刻弹簧长度一定相等。

第6页例题分析与解答画一个振动图象可轻松处理本题。在t1、t2、t5、t6各时刻，振子位移大小相等方向相同，可知选项A错；t2与t3时刻位移大小相等方向相反，可知选项B错；相差半个周期，弹簧长度不一定相等，D选项错误。正确选项是C。

第7页例题四简谐横波某时刻波形图线如图所表示。由此图可知

[]

A若质点a向下运动，则波是从左向右传输

B若质点b向上运动，则波是从左向右传输

C若波从右向左传输，则质点c向下运动

D若波从右向左传输，则质点d向上运动若质点a向下振动，则a跟随b振动，波由右向左传输，故A选项错误，B选项正确。若波从右向左传输，则向a、b上运动，c、d向下运动，选项D正确。本题正确选项为BD。

第8页例题五如图所表示，有四列简谐波同时沿x轴正方向传输，波速分别是

v、2v、3v和

4v，a、b是x轴上所给定两点，且ab＝l。在t时刻a、b两点间四列波波形分别如图所表示，则由该时刻起a点出现波峰先后次序依次是图

；频率由高到低先后次序依次是图

。先标出四张图中质点a振动方向以下

再计算四列波周期。Ta=l/v,Tb=l/4v,Tc=2l/3v,Td=l/6v。质点a抵达波峰时间分别为ta=l/4v,tb=l/16v,tc=l/6v,td=l/8v..可知质点a出现波峰先后次序是BDCA，频率由高到低次序为DBCA。

ABCD第9页例题六图a中有一条均匀绳，1、2、3、4…是绳上一系列等间隔点。现有一列简谐横波沿此绳传输，某时刻，绳上9、10、11、12四点位置和运动方向如图b所表示(其它点运动情况未画出)，其中点12位移为零，向上运动，点9位移到达最大值，试在图c中画出再经过3/4周期时点3、4、5、6位置和速度方向，其它点无须画（图c横、纵坐标与图a、b完全相同）先在图中画出该时刻点3、4、5、6位置和速度方向。6365436543再经过3/4周期时点3、4、5、6位置和速度方向以下列图。第10页例题七甲所表示均匀介质中各质点平衡位置在同一直线上，相邻两质点间距离均为S。因质点1开始向上振动而形成一列简谐横波向右传输。经时间t前13个质点第一次形成图乙所表示波形。则以下说法中正确是[]A这列波周期为T=2t/3B这列波周期为T=t/2C这列波传输速度V=12S/tD这列波传输速度V=16S/t

第11页例题分析与解答本题很轻易错选AC。预防犯错方法是明确研究对象。若研究质点1：图示时刻它正在向上运动，说明它振动了n个周期，t是周期整数倍，振动由质点1传输到质点13需要一个半周期，因为是第一次出现图示波形，所以n=2，周期T=t/2。最好是研究质点13，它在图示时刻正在向下振动，但它开始振动方向是向上，所以它已经振动了半个周期，而振动从1号质点传输到13号质点还需要一个半周期，所以t=2T。当然也能够研究质点9，它振动了一个周期，而振动从1号质点传输到9号质点需要一个周期，所以t=2T。正确选项为BD。

第12页例题八如图沿波传输方向上有间距均为1米六个质点a、b、c、d、e、f，均静止在各自平衡位置，一列横波以1米/秒速度水平向右传输，t=0时抵达a质点，a开始由平衡位置向上运动，t=1秒时，a质点第一次抵达最高点，则在4秒＜t＜5秒这段时间内[]A、质点c加速度逐步增大

B、质点a速度逐步增大C、质点d向下运动

D、质点f保持静止a开始由平衡位置向上运动，经1S第一次抵达最高点说明周期为4S。能够画出t=4S时波形图如右图中箭头表示质点振动方向。由图可知4S末质点a、c、e加速度为零在4S＜t＜5S这段时间内质点a、c、e加速度增大；质点b、d速度增大；质点f还未开始振动。本题正确选项为ACD。第13页例题九判断以下说法是否正确：1、波从一个介质进入另一个介质频率必定不变而波长可能改变。2、波频率都是由波源决定，波速度都是由介质决定。3、电磁波一定是横波，机械波一定是纵波。4、光波颜色是由它频率决定，声波音调是由它频率决定。5、机械波、电磁波和物质波都能发生干涉、衍射等现象。6、机械波、电磁波和物质波都含有波粒两象性。7、空气中超声波速度比次声波大，但遇障碍物时次声波比超声波更轻易出现衍射现象。8、红外线、紫外线都能出现偏振现象，而空气中超声波则不可能出现偏振现象。

第14页例题分析与解答应注意到这里要求全方面考虑机械波与电磁波性质比较。1、正确。2、错（电磁波波速与频率相关）3、错。4、正确。5、正确。6、错（机械波没有波粒两象性）7、错。8、正确。

第15页作业1关于机械波在介质中传输速度，以下说法中正确是：[]A、跟波长成正比B、跟频率成正比C、由介质性质决定，与频率无关D、由振源决定，与频率无关不一样频率声波在同种介质中速度是相同相同频率声波在不一样介质中速度是C第16页作业2如图所表示是波沿着一条右端固定绳子由A传输到B点波形示意图，由图可判断出A开始振动方向是[]A、向左

B、向右

C、向上

D、向下

由图可知B刚点开始振动，B振动方向向下。B是跟随波源振动，所以该波中任何一个质点开始振动时候方向都是向下。D第17页作业3一列简谐波中质点P位于位移负方向到达最大值，则该质点：[]A、速度为正最大值，加速度为零 B、速度为负最大值，加速度为零C、速度为零，加速度为正最大值

D、速度为零，加速度为负最小值

简谐振动回复力与位移成正比且方向相反简谐和振动加速度与位移也成正比且方向相反C第18页作业4一质点作简谐运动，先后以相同动量依次经过A、B两点，历时1s，质点经过Ｂ点后再经过1s又第２次经过Ｂ点，在这２s内质点经过总旅程为12cm，则质点振动周期和振幅分别为：[]A、3s，6cm B、4s，6cm C、4s，9cm D、2s，8cm

oABPB=PA0.5s0.5sCB到C需要0.5s。C到B又需要0.5s。周期是几秒？D由图可知AD=BC，DC=12cmB第19页作业5在月球上，两个宇航员面对面讲话也无法听到，是因为：[]A、月球上太冷，声音传输太慢 B、月球上太嘈杂，声音听不清楚C、宇航员不适应月球，声音太轻

D、月球上没有空气，声音无法传输

D第20页作业6理想单摆和弹簧振子，它们振动应该属于：[] A、自由振动

B、受迫振动

C、阻尼振动

D、无阻尼振动

AD第21页作业7一质点作简谐运动，则：[]A、它速度方向与位移方向一定相同B、它加速度方向与位移方向一定相反C、它加速度方向与速度方向一定相反

D、它速度方向与位移方向一定相反

简谐振动回复力与其位移成正比且方向相反。B第22页作业8一列简谐横波在某一时刻波形如图所表示，图中质点A在该时刻运动速度为V,经过0.2s质点A瞬时速度仍为V，再经过0.2S质点A速度大小仍为V但方向改变，则：[]A、波向左传输，波速为5m/s B、波向右传输，波速为10m/sC、波向右传输，波速为5m/s D、波向右传输，波速为105m/s经过0.2sA速度仍为V，A必须向下运动。A跟右面质点振动说明波向左传输。A周期为0.8sA第23页作业9波源O振动频率为25Hz，从开始振动经过一个周期，形成横波传到D点（如图所表示），每隔1/4周期，波向前推时1m，试求：（1）波长和波速；（2）用箭头标出P、Q、B、D四个质点运动方向；（3）画出经过时间△t=0.02s后波瞬时图象。

（1）一个周期推进4米，波长为4米。（2）每个质点均跟它左边质点振动。（3）△t/T=1/2，A运动到波谷，C运动到波峰。第24页作业10一列简谐波自左向右传输，从位于左边a点开始振计时，经过4s时间a点恰好完成了6次全振动，而位于右边b点则完成了9/4次全振动，若这列波波长为40/3m，则a、b两点间距离和该波波速各是多少？

传输时间△t=T第25页作业11甲乙两列完全相同横波分别从波源A、B两点沿直线OX相向传输，t=0时图象如图所表示，假如两列波传输速度都是1m/s，问：（1）甲、乙两列波频率各是多少？（2）第几秒末两波相遇，相遇时C、D两点间哪几个点位移最大？（3）t=0.3s时，C、D（包含C、D两点）有几个点位移最大？

（1）f=2.5HZ(2)0.2s时相遇，相遇时图象如右（3）t=0.3s时图象以下F点位移为2A，C、D两点位移为A

E和G两点位移最大

第26页作业12一轻弹簧直立于地面上，其劲度系数为k=400N/m,在弹簧上端与盒子A连接在一起，盒子内装物体B，B上下表面恰与盒子接触，如图所表示，A和B质量mA=mB=1kg,g=10m/s2,不计阻力，先将A向上抬高使弹簧伸长5cm后从静止释放，A和B一起作上下方向简谐运动，已知弹簧弹性势能决定于弹簧形变大小。（1）试求A振幅。（2）

试求B最大速率。（3）试求出在最高点和最低点时A对B作用力。

第27页分析(1)先找振子平衡位置。弹簧被压缩5厘米处是平衡位置振幅A=5+5=10㎝(2)在最高点E高=EP弹1+EP重，以平衡位置重力势能为零在平衡位置E平=EKm+EP弹2+0,E高=E平且EP弹1=EP弹2EKm=EP重，Vm=1.414m/s(3)在最高点，整体加速度am=(20+KX)/2=20m/s2研究B：在最高点mg+N=mam=20,N=10N，方向向下；在最低点N2-mg=mam,N2=30N，方向向上。第28页；/自动发卡平台hwh20jyc私盐贩子，南方机关船，在外地也有被其它私盐贩子使用汇报。老太太怀疑这次讹谢家，也是私盐贩子。她很担心被这群无赖盯上后怎样脱身。第三件，宫中明诗传出口信，年前或者就能有机关，能叫个妹妹进宫“探望她”，探望后能不能留、留多久，再行说，反正先进去总是好，能让皇上恰巧见上一面就更加好了。老太太看现有几个女孩子，福珞自然是出挑，宝音病好之后，却也表现不俗，竟不知选哪个好。苏小横只把第三件事儿，转述给了苏明裳听。裳儿埋头在剥一袋糖炒栗子，听了便眨眼笑道：“选哪个不是一样么？姐妹们别为这个抢破头才好！”“不一样。”苏小横正告她。裳儿顿时也了悟了：“能有进宫面圣机会，就有邀圣誊机会。”苏小横犹嫌她说得不够