【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2016屆高考四川專用物理課件練習(xí)復(fù)習(xí)專題提升突破專題五-機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波--第11講

1、第11講　機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波,1.(2013·四川理綜，5)圖1甲是一列簡諧橫波在t＝1.25 s 時(shí)的波形圖，已知c位置的質(zhì)點(diǎn)比a位置的晚0.5 s起振，則圖乙所示振動(dòng)圖像對(duì)應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)可能位于(　　),圖1,A.a＜x＜b B.b＜x＜cC.c＜x＜d D.d＜x＜e解析　c位置的質(zhì)點(diǎn)比a位置的晚0.5 s起振，與波形圖相結(jié)合分析可知：周期T＝2×0.5 s＝1 s，波沿x軸正向傳播。由振動(dòng)圖像可知，在t＝

2、1.25 s時(shí)，此質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸的負(fù)向且靠近平衡位置，結(jié)合波圖并由“上、下坡法”可知，振動(dòng)圖像對(duì)應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)可能在0＜x＜a和d＜x＜e兩區(qū)域內(nèi)，選項(xiàng)D正確。答案　D,2.(2014·四川理綜，5)如圖2所示，甲為t＝1 s時(shí)某橫波的波形圖像，乙為該波傳播方向上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，距該質(zhì)點(diǎn)Δx＝0.5 m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖像可能是(　　),解析　乙圖為該波傳播方向上Q點(diǎn)振動(dòng)圖像,距該質(zhì)點(diǎn)Δx＝0.5 m處的質(zhì)點(diǎn)應(yīng)為圖中的P點(diǎn)，

3、在t＝1 s時(shí)，該質(zhì)點(diǎn)的位移為負(fù)值，且此時(shí)質(zhì)點(diǎn)靠近平衡位置，故選項(xiàng)A正確。,答案　A,3.(2015·四川理綜，2)平靜湖面?zhèn)鞑ブ涣兴娌?橫波)，在波的傳播方向上有相距3 m的甲、乙兩小木塊隨波上下運(yùn)動(dòng)，測(cè)得兩小木塊每分鐘都上下30次，甲在波谷時(shí)，乙在波峰，且兩木塊之間有一個(gè)波峰。這列水面波(　　),A.頻率是30 Hz B.波長是3 mC.波速是1 m/s D.周期是0.1 s,答案　C,4.(2014

4、3;新課標(biāo)全國卷Ⅰ，34(1))圖3(a)為一列簡諧橫波在t＝2 s時(shí)的波形圖，圖(b)為媒質(zhì)中平衡位置在 x＝1.5 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，P是平衡位置為x＝2 m的質(zhì)點(diǎn)。下列說法正確的是________。,圖3,A.波速為0.5 m/s B.波的傳播方向向右C.0～2 s時(shí)間內(nèi)，P運(yùn)動(dòng)的路程為8 cmD.0～2 s時(shí)間內(nèi)，P向y軸正方向運(yùn)動(dòng)E.當(dāng)t＝7 s時(shí)，P恰好回到平衡位置,答案　ACE,5.(2014·新課標(biāo)

5、全國卷Ⅱ，34(1))圖4(a)為一列簡諧橫波在t＝0.10 s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置在x＝1.0 m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置在x＝4.0 m處的質(zhì)點(diǎn)；圖(b)為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像。下列說法正確的是________。,圖4,A.在t＝0.10 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q向y軸正方向運(yùn)動(dòng)B.在t＝0.25 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的加速度方向與y軸正方向相同C.從t＝0.10 s到t＝0.25 s，該波沿x軸負(fù)方向傳播了6 mD.從t＝0.10 s到t＝0.

6、25 s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為30 cmE.質(zhì)點(diǎn)Q簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y＝0.10 sin 10πt(國際單位制),答案　BCE,6.[2015·新課標(biāo)全國卷Ⅰ，34(2)]甲、乙兩列簡諧橫波在同一介質(zhì)中分別沿x軸正向和負(fù)向傳播，波速均為v＝25 cm/s。兩列波在t＝0時(shí)的波形曲線如圖5所示。求：,圖5,(ⅰ)t＝0時(shí)，介質(zhì)中偏離平衡位置位移為16 cm的所有質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)；(ⅱ)從t＝0開始，介質(zhì)中最早出現(xiàn)偏離平衡位置位移為

7、－16 cm的質(zhì)點(diǎn)的時(shí)間。,答案　(ⅰ)x＝(50＋300n) cm　(n＝0，±1，±2，±3，…)(ⅱ)0.1 s,主要題型：選擇題知識(shí)熱點(diǎn)對(duì)本專題的考查會(huì)以圖像為主，考查簡諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和波傳播的空間關(guān)系。命題趨勢(shì)預(yù)計(jì)在2016年高考中，振動(dòng)圖像和波動(dòng)圖像相結(jié)合的問題會(huì)出現(xiàn)，復(fù)習(xí)時(shí)要多加關(guān)注。,考向一　機(jī)械振動(dòng),核心知識(shí),規(guī)律方法,1.簡諧運(yùn)動(dòng)具有對(duì)稱性和周期性2.簡諧運(yùn)動(dòng)圖像提供的信息(

8、1)可以確定振動(dòng)物體在任一時(shí)刻的位移。(2)確定振動(dòng)的振幅A和周期T。(3)確定各時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。(4)比較各時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的加速度(回復(fù)力)的大小和方向。,(5)比較不同時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的勢(shì)能和動(dòng)能的大小。質(zhì)點(diǎn)的位移越大，則它所具有的勢(shì)能越大，動(dòng)能越小。,1.(2014·浙江理綜，17)一位游客在千島湖邊欲乘坐游船，當(dāng)日風(fēng)浪較大，游船上下浮動(dòng)?？砂延未?dòng)簡化成豎直方向的簡諧運(yùn)動(dòng)，振幅為20 cm，周期為3.0 s。當(dāng)船上升到最

9、高點(diǎn)時(shí)，甲板剛好與碼頭地面平齊。地面與甲板的高度差不超過10 cm時(shí)，游客能舒服地登船。在一個(gè)周期內(nèi)，游客能舒服登船的時(shí)間是(　　),A.0.5 s B.0.75 sC.1.0 s D.1.5 s,解析　游船的振動(dòng)圖像如圖所示。,答案　C,2.懸掛在豎直方向上的彈簧振子，周期為2 s，從最低點(diǎn)的位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)開始計(jì)時(shí)，它的振動(dòng)圖像如圖6所示，由圖可知(　　),圖6,A.t＝1.25 s時(shí)振子的加速度為正，速度為正B.t＝1.

10、7 s時(shí)振子的加速度為負(fù)，速度為負(fù)C.t＝1.0 s時(shí)振子的速度為零，加速度為負(fù)的最大值D.t＝1.5 s時(shí)振子的速度為零，加速度為負(fù)的最大值,解析　彈簧振子振動(dòng)時(shí)，加速度的方向總是指向平衡位置，且在最大位移處，加速度的值最大，在平衡位置處加速度的值為0，由圖可知，t＝1.25 s時(shí)，振子的加速度為負(fù)；t＝1.7 s時(shí)，振子的加速度為正：t＝1.5 s時(shí)，振子的加速度為零，故A、B、D均錯(cuò)誤，只有C正確。答案　C,3.一彈簧振子做

11、簡諧運(yùn)動(dòng)，它所受的回復(fù)力F隨時(shí)間t變化的圖像為正弦曲線，如圖7所示，下列說法正確的是(　　),圖7,A.在t從0到2 s時(shí)間內(nèi)，彈簧振子做加速運(yùn)動(dòng)B.在t1＝3 s和t2＝5 s時(shí)，彈簧振子的速度大小相等，方向相反C.在t2＝5 s和t3＝7 s時(shí)，彈簧振子的位移大小相等，方向相同D.在t從0到4 s時(shí)間內(nèi)，t＝2 s時(shí)刻彈簧振子所受回復(fù)力做功的功率最大,解析　在t從0到2 s時(shí)間內(nèi)，彈簧振子所受的回復(fù)力增大，說明位移在增大，振子

12、做減速運(yùn)動(dòng)，A說法錯(cuò)誤；從圖中可以看出，在t1＝3 s和t2＝5 s時(shí)，振子所受的回復(fù)力大小相等，可知振子的速度大小相等，在這段時(shí)間內(nèi)振子是從負(fù)向最大位移向正向最大位移運(yùn)動(dòng)，速度方向相同，B說法錯(cuò)誤；從圖中可以看出，在t2＝5 s和t3＝7 s時(shí)，回復(fù)力大小相等，方向相同，則有彈簧振子的位移大小相等，方向相同，C說法正確；從圖中可以看出，t＝2 s時(shí)刻彈簧振子所受的回復(fù)力最大，振子的速度為零，則回復(fù)力做功的功率為零，D說法錯(cuò)誤。答案　

13、C,4.[2015·山東理綜，38(1)]如圖8，輕彈簧上端固定，下端連接一小物塊，物塊沿豎直方向做簡諧運(yùn)動(dòng)。以豎直向上為正方向，物塊簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y＝0.1sin(2.5πt)m。t＝0時(shí)刻，一小球從距物塊h高處自由落下；t＝0.6 s時(shí)，小球恰好與物塊處于同一高度。取重力加速度的大小g＝10 m/s2。以下判斷正確的是________。,圖8,a.h＝1.7 mb.簡諧運(yùn)動(dòng)的周期是0.8 sc.0.6 s內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)

14、的路程是0.2 md.t＝0.4 s時(shí)，物塊與小球運(yùn)動(dòng)方向相反,答案　AB,解決簡諧運(yùn)動(dòng)圖像問題注意兩點(diǎn),(1)簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像不是振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的軌跡，它表示的是振動(dòng)物體的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律。(2)回復(fù)力總是指向平衡位置，故回復(fù)力和加速度在圖像上總是指向t軸。,考向二　機(jī)械波,核心知識(shí),1.判斷波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的方法：,規(guī)律方法,(1)特殊點(diǎn)法；(2)微平移法。,2.必須掌握的三個(gè)問題,1.(2014·北京理綜，1

15、7)一簡諧機(jī)械橫波沿x軸正方向傳播，波長為λ，周期為T。t＝0時(shí)刻的波形如圖9甲所示，a、b是波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。圖乙是波上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。下列說法中正確的是(　　),圖9,A.t＝0時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的速度比質(zhì)點(diǎn)b的大 B.t＝0時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b的小C.圖乙可以表示質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng) D.圖乙可以表示質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)解析　由圖甲可知，t＝0時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的速度為零，加速度最大，質(zhì)點(diǎn)b的速度最大且經(jīng)過平衡位置向下振動(dòng)，加速度為零，故A、B均錯(cuò)；圖

16、乙可以表示b的振動(dòng)，故D對(duì)，C錯(cuò)。答案　D,2.(2015·福建理綜，16)簡諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，波速為v。若某時(shí)刻在波的傳播方向上，位于平衡位置的兩質(zhì)點(diǎn)a、b相距為s，a、b之間只存在一個(gè)波谷，則從該時(shí)刻起，下列四幅波形圖中質(zhì)點(diǎn)a最早到達(dá)波谷的是(　　),答案　D,3.(2015·四川攀枝花二模)如圖10甲為沿x軸傳播的簡諧橫波在t＝1 s時(shí)刻的波形圖像，圖乙為某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，由圖像可知，下

17、列說法中正確的是(　　),圖10,A.該簡諧橫波一定沿x軸正向傳播，速度大小為1 m/sB.圖乙可能為位于O的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像C.t＝2 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P的速度一定最大，且一定沿y軸負(fù)向D.t＝3 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)Q的速度一定最大，且一定沿y軸負(fù)向,答案　C,4.如圖11所示，一列簡諧波在均勻介質(zhì)中傳播，圖甲表示t＝0時(shí)刻的波形圖，圖乙表示圖甲中P質(zhì)點(diǎn)從t＝0時(shí)刻開始的振動(dòng)圖像，則這列波(　　),圖11,A.從左向右傳播B.波的頻率為2

18、 HzC.波速為4 m/sD.P質(zhì)點(diǎn)和D質(zhì)點(diǎn)在振動(dòng)過程中同一時(shí)刻位移總相同,答案　AB,波動(dòng)圖像和振動(dòng)圖像的應(yīng)用技巧求解波動(dòng)圖像與振動(dòng)圖像綜合類問題可采用“一分、一看、二找”的方法：(1)分清振動(dòng)圖像與波動(dòng)圖像，此問題最簡單，只要看清橫坐標(biāo)即可，橫坐標(biāo)x則為波動(dòng)圖像，橫坐標(biāo)為t則為振動(dòng)圖像。(2)看清橫、縱坐標(biāo)的單位，尤其要注意單位前的數(shù)量級(jí)。(3)找準(zhǔn)波動(dòng)圖像對(duì)應(yīng)的時(shí)刻。(4)找準(zhǔn)振動(dòng)圖像對(duì)應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)。,高頻考點(diǎn)十二　波的

19、多解問題的解題技巧,(1)造成波動(dòng)問題多解的主要因素有①周期性時(shí)間周期性：時(shí)間間隔Δt與周期T的關(guān)系不明確?？臻g周期性：波傳播距離Δx與波長λ的關(guān)系不明確。②雙向性傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定。振動(dòng)方向雙向性：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向不確定。,【典例】　(6分)如圖12所示，圖中的實(shí)線為一列簡諧波在t時(shí)刻的圖像，虛線為這列波在(t＋0.21) s時(shí)刻的圖像，則以下說法正確的是(　　),圖12,A.波一定向右傳播B.若波向左傳播，