从定义概念入手探究机械波物理含义

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1、http://www.ehappystudy.com快乐学习，尽在中小学教育网从定义概念入手探究机械波的物理含义李希花石峰例1.如图1、图2所示为一单摆及其振动图像，由图回答：图1图2（1）单摆的振幅为______，频率为______，摆长为______；一周期内位移x（）最大的时刻为______。（2）若摆球从E指向G为正方向，为最大摆角，则图形中O、A、B、C点分别对应单摆中的______点。一周期内加速度为正且减小，并与速度同方向的时间范围是______。势能增加且速度为正的时间范围是______。（3）单摆摆球

2、多次通过同一位置时，下述物理量变化的是（）A.位移B.速度C.加速度D.动量E.动能F.摆线张力（4）当在悬点正下方O’处有一光滑水平细铁钉可挡住摆线，且。则单摆周期为______s。比较钉挡绳前后瞬间摆线的张力。（5）若单摆摆球在最大位移处摆线断了，此后球做什么运动？若在摆球过平衡位置时摆线断了，摆球又做什么运动？解析：（1）由纵坐标的最大位置可直接读取振幅为3cm。从横坐标可直接读取完成一个全振动即一个完整的正弦曲线所占据的时间轴长度就是周期T＝2s，进而算出频率，算出摆长。从图中看出纵坐标有最大值的时刻为0.5s

3、末和1.5s末。（2）图像中O点位移为零，O到A的过程位移为正，且增大，A处最大，历时http://www.ehappystudy.com快乐学习，尽在中小学教育网周期，显然摆球是从平衡位置E起振并向G方向运动的，所以O对应E、A对应G。A到B的过程分析方法相同，因而O、A、B、C对应E、G、E、F点。摆动中EF间加速度为正，且靠近平衡位置过程中加速度逐渐减小，所以是从F向E的运动过程，在图像中为C到D的过程，时间范围是1.5～2.0s间。摆球远离平衡位置势能增加，即从E向两侧摆动，而速度为正，显然是从E向G的过程。在

4、图像中为从O到A，时间范围是0～0.5s间。（3）过同一位置，位移、回复力和加速度不变；由机械能守恒知，动能不变，速率不变，摆线张力也不变，相邻两次过同一点，速度方向改变，从而动量方向也改变，故选B、D。如果有兴趣的话，可以分析一下，当回复力由小变大时，上述哪些物理量的数值是变小的？（4）放钉后改变了摆长，因此单摆周期应分成钉左侧的半个周期，前已求出摆长为1m，所以；钉右侧的半个周期，，所以。由受力分析，张力，因为钉挡绳前后瞬间摆球速度不变，球重力不变，挡后摆长为挡前的，所以挡后绳张力变大。（5）问题的关键要分析在线断

5、的瞬间，摆球所处的运动状态和受力情况。在最大位移处线断，此时球速度为零，只受重力作用，所以做自由落体运动。在平衡位置线断，此时球有最大水平速度，又只受重力，所以球做平抛运动。点评：针对本章的题主要是中、低难度的题，在学习过程中要把全部精力放在基本概念和基本规律的理解和应用上，做简谐运动的物体，其各物理量的变化情况，具有周期性和对称性，在解题过程中要善于利用这些特点。例2.北京的重力加速度，南京的重力加速度为，在北京准确的摆钟，如果放在南京，钟走快还是走慢，一昼夜差多少？要使其准确如何调整摆长。http://www.eh

6、appystudy.com快乐学习，尽在中小学教育网解析：本题考查单摆的周期公式及影响周期变化的因素，对于解摆钟类问题是一关键，即不管钟走得准还是不准，摆做一次全振动，指示针在表盘上走的格数（也就是钟表的指示时间都是一致的），而区别钟走的快慢，就是在一段标准时间里，摆的振动次数是否合适，假设摆做一次全振动，摆钟计时1s，则一昼夜摆做86400个全振动就准确；小于该次数就表示为走慢，大于该次数表现为走快。设标准时间为t，由，因，所以一昼夜摆的次数所以摆钟在南京走慢。设一昼夜的时间为t，在北京摆的周期为T1，一昼夜振动N1

7、次；在南京摆的周期为T2，一昼夜振动N2次。则，所以①摆做一次全振动，钟走的格数相同，即表达的时间分度一样，设一昼夜，各自钟面时间为t1，t2则，所以②由①、②知设昼夜两地相差时间则（2）若要调整，可缩短摆长，减小振动周期，增加振动次数③http://www.ehappystudy.com快乐学习，尽在中小学教育网④若T2变成，式④变为⑤所以由③、⑤得所以点评：（1）不管快钟，慢钟或标准钟、摆钟每振动一次，指示的时间是相同的，且等于标准周期，对同一段实际时间，标准钟和不准钟的振动次数不同。（2）引起时钟走慢原因有两种，

8、一是摆长不合适，二是地理位置的不同（g值不同），校准时可调整摆长。例3.如图3所示从波源O发出的且恰好传播到质点D的波形图，若波速为320m/s，则质点振动的频率是_______。若此时P质点的位移是4cm，再经过，P质点的位移是__________，它通过的路程是_________。波源O在开始时刻是沿y轴________方向振