高三物理总复习 振动与波(教师用)

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1、机械振动和机械波（一）1.如图所示是某弹簧振子的振动图象，试由图象判断下列说法中正确的是(　　)A.振幅为3m，周期为8sB.4s末振子速度为负，加速度为零C.14s末振子加速度为正，速度最大D.4s末和8s末时振子的速度相同【解析】由图象可知振幅A＝3cm，周期T＝8s，故选项A错误.4s末图线恰与横轴相交，位移为零，则加速度为零.过这一点作图线的切线，切线与横轴的夹角大于90°(或根据下一时刻位移为负)，所以振子的速度为负，故选项B正确.根据振动图象的周期性，可推知14s末质点处于负的最大位移处(也可以把图线按原来的形状向后延伸至14s末)，因此质点的

2、加速度为正的最大，但速度为零，故选项C错误.4s末和8s末质点处在相邻的两个平衡位置，则速度方向显然相反(或根据切线斜率判断)，所以选项D错误.【答案】B【思维提升】根据简谐运动图象分析简谐运动情况，关键是要知道图象直接地表示了哪些物理量，间接地表示了哪些物理量，分析间接表示的物理量的物理依据是什么.2.有一弹簧振子在水平方向上的BC之间做简谐运动，已知BC间的距离为20cm，振子在2s内完成了10次全振动.若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时(t＝0)，经过周期振子有正向的最大加速度.(1)求振子的振幅和周期；(2)在图中作出该振子的位移—时间图象；(3

3、)写出振子的振动表达式.【解析】由题意可知BC间距离等于振幅的2倍，完成一次全振动的时间即为周期，这是解题的突破口.(1)振子的振幅A＝10cm振子的周期T＝＝0.2s(2)如图所示.(3)ω＝，x＝－Asinωt＝－0.1sin10πtm3.一只计时准确的摆钟从甲地拿到了乙地，它的钟摆摆动加快了，则下列对此现象的分析及调准方法的叙述正确的是()A.g甲＞g乙，将摆长适当增长B.g甲＞g乙，将摆长适当缩短C.g甲＜g乙，将摆长适当增长D.g甲＜g乙，将摆长适当缩短【解析】钟摆摆动加快，周期变小，由于T＝2π可知l一定时，g增大，则T变小，所以g甲＜g乙，要

4、使T不变，应适当增长摆长l.【答案】C4.已知平面简谐波在x轴上传播，原点O的振动图象如图甲所示，t时刻的波形图象如图乙所示，则t′＝t＋0.5s时刻的波形图象可能是图中的(　　)【解析】由甲图可知T＝0.4s，Δt＝0.5s＝T，若波速方向沿x轴正方向，将乙图中波形向x轴正向平移，可得D图.若波速方向沿x轴负方向，可得C图.【答案】CD【思维提升】由乙图知t＝0时刻的波形，利用平移法可得t＋Δt时刻的波形图.5.振源A带动细绳振动，某时刻形成的横波波形如图甲所示，在波传播到细绳上一点P时开始计时，则图乙中能表示P点振动图象的是()【解析】由甲图知振源在P

5、左侧，所以波速方向向右，用带动法分析知P质点该时刻振动方向沿x轴负方向.该时刻P质点正处于平衡位置.【答案】C6.如图所示，一列向右传播的简谐横波，速度大小为0.6m/s，P质点横坐标x＝0.96m，从图中状态开始计时，求：(1)经过多长时间，P质点第一次到达波谷？(2)经过多长时间，P质点第二次到达波峰？(3)P质点刚开始振动时，运动方向如何？【解析】(1)P质点第一次到达波谷的时间，就是初始时刻x=0.18m处的质点的振动状态传到P点所需要的时间，则t1＝，又Δx1＝(0.96－0.18)m＝0.78m，所以t1＝s＝1.3s(2)P质点第二次到达波峰

6、的时间等于初始时刻x=0.06m处质点的振动状态传到P质点所需要的时间与一个周期的和，则t2＝，又Δx2＝(0.96－0.06)m＝0.9m，λ＝0.24m，所以t2＝s＝1.9s；从P质点的振动可发现，t2为t1与1.5T的和，同样可得t2＝1.9s(3)P质点刚开始的振动方向就是初始时刻x坐标为0.24m处质点的振动方向.因为横波沿x轴正向传播，所以x坐标为0.24m处质点初始时刻振动方向沿y轴负方向，故P质点刚开始振动的方向也沿y轴负方向.【思维提升】本题解析用到的方法利用了机械波在传播过程中介质中的质点并未随波迁移，而波形沿传播方向匀速移动来求解的

7、.7.如图所示，S是x轴上的上下振动的波源，振动频率为10Hz.激起的横波沿x轴左右传播，波速为20m/s.质点A、B到S的距离分别为sA＝36.8m，sB＝17.2m，且都已经开始振动.若某时刻波源S正通过平衡位置向上振动，则该时刻(AD)A.B位于x轴上方，运动方向向下B.B位于x轴下方，运动方向向上C.A位于x轴上方，运动方向向上D.A位于x轴下方，运动方向向下【解析】由v＝λf，可得λ＝m＝2msB＝17.2m＝8λ，去整8λ，留零λ，B的振动状态应跟与振源S相距λ的B′相同(如图所示)，由此可判断B点在x轴上方，运动方向向下.sA＝36.8m＝1

8、8λ，去整18λ，留零λ，由于λ＜λ＜λ，所以A点在x轴下方，运动