2020版高考物理第十四章第79课时机械振动（双基落实课）讲义

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1、波与相对论考纲要求考情分析简谐运动Ⅰ全反射、光导纤维Ⅰ1.命题规律从近几年的高考试题来看，对该部分内容主要考查简谐运动的图像、波的图像以及波的传播规律等，另外对光学知识的考查主要以折射定律、全反射等知识为主。2.考查热点预计在明年高考中，对该部分内容仍将以图像为重点考查振动和波动问题，并以光的折射和全反射为要点考查光学知识。简谐运动的公式和图像Ⅱ光的干涉、衍射和偏振现象Ⅰ单摆、单摆的周期公式Ⅰ电磁波的产生Ⅰ受迫振动和共振Ⅰ电磁波的发射、传播和接收Ⅰ机械波、横波和纵波Ⅰ电磁波谱Ⅰ横波的图像Ⅱ狭义相对论的基本假设Ⅰ波速、波

2、长和频率(周期)的关系Ⅰ质能关系Ⅰ波的干涉和衍射现象Ⅰ实验十四：探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度多普勒效应Ⅰ光的折射定律Ⅱ实验十五：测定玻璃的折射率折射率Ⅰ实验十六：用双缝干涉测光的波长第79课时　机械振动(双基落实课)点点通(一)　简谐运动1．定义：如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像(xt图像)是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。2．平衡位置：物体在振动过程中回复力为零的位置。3．回复力(1)定义：使物体返回到平衡位置的力。(2)方向：总是指向平衡位置。(3)来源：属于效果力，可以由

3、某一个力提供，也可以由几个力的合力或某个力的分力提供。4．描述简谐运动的物理量定　义意　义位移由平衡位置指向质点所在位置的有向线段描述质点振动中某时刻的位置相对于平衡位置的位移振幅振动物体离开平衡位置的最大距离描述振动的强弱和能量周期振动物体完成一次全振动所需时间描述振动的快慢，两者互为倒数：T＝频率振动物体单位时间内完成全振动的次数相位ωt＋φ描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态[小题练通]1．(鲁科教材原题)做简谐运动的质点通过平衡位置时，具有最大值的物理量是(　　)A．加速度　　　　　　　　B

4、．速度C．位移D．回复力解析：选B　做简谐运动的质点通过平衡位置时，位移、回复力、加速度都为零，速度为最大值，故B正确。2．(沪科教材原题)一弹簧振子做简谐运动，周期为T。下列判断中正确的是(　　)A．若t时刻和(t＋Δt)时刻振子位移的大小相等、方向相同，则Δt一定等于T的整数倍B．若t时刻和(t＋Δt)时刻振子速度的大小相等、方向相反，则Δt一定等于的整数倍C．若Δt＝T，则在t时刻和(t＋Δt)时刻振子的加速度一定相等D．若Δt＝，则在t时刻和(t＋Δt)时刻弹簧长度一定相等解析：选C　位移大小相等、方向相同，Δ

5、t不一定是T的整数倍，A错误；速度大小相等、方向相反，Δt不一定是的整数倍，B错误；若Δt＝T，则在t时刻和(t＋Δt)时刻振子的加速度一定相等，C正确；若Δt＝，在t时刻和(t＋Δt)时刻弹簧长度不一定相等，D错误。3．两个简谐运动的表达式分别为：xA＝10sincm，xB＝8sin(4πt＋π)cm，下列说法正确的是(　　)A．振动A的相位超前振动BπB．振动A的相位滞后振动BπC．振动A的相位滞后振动BπD．两个振动没有位移相等的时刻解析：选B　由两个简谐运动的表达式可知，振动A的相位滞后振动Bπ，B正确，A、C

6、错误；由简谐运动的特点易知，两个振动有位移相等的时刻，D错误。4．(多选)(2019·鞍山模拟)一弹簧振子做简谐运动，O为平衡位置，当它经过点O时开始计时，经过0.3s，第一次到达点M，再经过0.2s第二次到达点M，则弹簧振子的周期不可能为(　　)A．0.53s　　　　　B．1.4s　　　　　C．1.6sD．2sE．3s解析：选BDE　由题知，弹簧振子的运动可分两种情况讨论，第1种情况如图甲所示，设O为平衡位置，OB(OC)代表振幅，弹簧振子从点O到点C所需时间为，因为简谐运动具有对称性，所以弹簧振子从点M到点C和从点

7、C到点M所用时间相等，故＝0.3s＋＝0.4s，解得T＝1.6s；第2种情况如图乙所示，若弹簧振子一开始从平衡位置向点B运动，设点M′与点M关于点O对称，则弹簧振子从点M′经过点B到点M′所用的时间与弹簧振子从点M经过点C到点M所需时间相等，即0.2s，弹簧振子从点O到点M′、从点M′到点O及从点O到点M所需时间相等，为＝s，故周期为T＝0.5s＋s≈0.53s，所以周期不可能为选项B、D、E。5．(多选)如图所示，在光滑杆下面铺一张可沿垂直杆方向匀速移动的白纸，一带有铅笔的弹簧振子在B、C两点间做机械振动，可以在白纸

8、上留下痕迹。已知弹簧的劲度系数为k＝10N/m，振子的质量为0.5kg，白纸移动的速度为2m/s，弹簧弹性势能的表达式Ep＝ky2(y为弹簧的形变量)，不计一切摩擦。在一次弹簧振子实验中得到如图所示的图线，则下列说法中正确的是(　　)A．该弹簧振子的振幅为1mB．该弹簧振子的周期为1sC．该弹簧振子的最大加速度为10m/s2D．该