专题15 机械振动和机械波（讲）-2017学年高考二轮复习物理（附解析）

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1、韩老师编辑专题15机械振动和机械波（讲）-2017年高考二轮复习物理考点考纲要求专家解读1简谐运动Ⅰ本章考查的热点有简谐运动的特点及图象、波的图象以及波长、波速、频率的关系、波动图象与振动图象的结合，题型以选择题和填空题为主，难度中等偏下。复习时应注意理解振动过程中回复力、位移、速度、加速度等各物理量的变化规律、振动与波动的关系及两个图象的物理意义。2简谐运动的公式和图象Ⅱ3单摆、周期公式Ⅰ4受迫振动和共振Ⅰ5机械波Ⅰ6横波和纵波Ⅰ7横波的图象Ⅱ8波速、波长和频率(周期)的关系Ⅰ9波的干涉和衍射现象Ⅰ10多普勒效应Ⅰ11实验：探究单摆的运动、用单摆测定重力加速

2、度纵观近几年高考试题，预测2017年物理高考试题还会1、在新课标全国卷中，对本部分知识的考查是在选考题中出现。从近几年的高考试题来看，主要考查简谐运动的图像、波动图像以及波的传播规律等；2、预计在2017年高考中，对本部分内容的考查仍将以图像为主，考查振动和波动问题考向01机械振动1.讲高考（1）考纲要求17韩老师编辑知道简谐运动的概念，理解简谐运动的表达式和图象；知道什么是单摆，知道在摆角较小的情况下单摆的运动是简谐运动，熟记单摆的周期公式；理解受迫振动和共振的概念，掌握产生共振的条件．（2）命题规律考查的热点有简谐运动的特点及图象；题型以选择题和填空题为主

3、，难度中等偏下，波动与振动的综合也有计算题的形式考查。案例1．【2016·北京卷】如图所示，弹簧振子在M、N之间做简谐运动。以平衡位置O为原点，建立Ox轴。向右为x的轴的正方向。若振子位于N点时开始计时，则其振动图像为：（）【答案】A案例2．【2015·山东·38（1）】如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y=0.1sin(2.5πt)m。t=0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t=0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小为g=10m/s2.以下判断正确的是：（）a．h

4、=1.7mb．简谐运动的周期是0.8sc．0.6s内物块运动的路程是0.2md．t=0.4s时，物块与小球运动方向相反【答案】ab【解析】t=0.6s时，物块的位移为y=0.1sin(2.5π×0.6)m=-0.1m；则对小球17韩老师编辑，解得h=1.7m，选项a正确；简谐运动的周期是，选项b正确；0.6s内物块运动的路程是3A=0.3m，选项c错误；t=0.4s=，此时物块在平衡位置向下振动，则此时物块与小球运动方向相同，选项d错误；故选aB．【规律总结】首先要搞清简谐振动的特点及自由落体运动的规律；然后通过物块及小球的位置关系进行讨论.案例3．【2014

5、·浙江·17】一位游客在千岛湖边欲乘游船，当日风浪很大，游船上下浮动。可把游艇浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20cm，周期为3.0s。当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。地面与甲板的高度差不超过10cm时，游客能舒服地登船。在一个周期内，游客能舒服地登船的时间是：（）A．0.5sB．0.75sC．1.0sD．1.5s【答案】C【方法技巧】对于机械振动与机械波一类问题，画出图像，涉及时间找其与周期的关系，位移找其与振幅的关系，长度找其与波长的关系。2．讲基础(1)简谐运动的特征①动力学特征：F＝－kx.②运动学特征：x、v、a均按正弦或余弦规律发生

6、周期性变化(注意v、a的变化趋势相反)．③能量特征：系统的机械能守恒，振幅A不变．⑤简谐运动的运动学表达式：x＝Asin(ωt＋φ)，其中A代表振幅，ω＝2πf表示简谐运动的快慢，(ωt＋φ)代表简谐运动的相位，φ叫做初相。（2）单摆①视为简谐运动的条件：摆角小于5°.17韩老师编辑②周期公式：③单摆的等时性：单摆的振动周期取决于摆长l和重力加速度g，与振幅和振子(小球)质量都没有关系．（3）受迫振动与共振①受迫振动：系统在驱动力作用下的振动．做受迫振动的物体，它的周期(或频率)等于驱动力的周期(或频率)，而与物体的固有周期(或频率)无关．②共振：做受迫振动的

7、物体，它的固有频率与驱动力的频率越接近，其振幅就越大，当二者相等时，振幅达到最大，这就是共振现象．③共振曲线如图所示。3．讲典例案例1．一质点做简谐运动，则下列说法中正确的是：（）A．若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值B．质点通过平衡位置时，速度为零，加速度最大C．质点每次通过平衡位置时，加速度不一定相同，速度也不一定相同D．质点每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同【答案】D【名师点睛】此题是对简谐振动特点的考查；要知道加速度和恢复力具有正比同向的关系，而恢复力和位移具有正比反向的关系；而速度最大时加速度最小，此时物体的位移为

8、零.【趁热打铁】一个质点做简谐运动的图