江苏省淮阴高级中学高三物理选修复习资料.doc

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1、专题十机械振动与机械波【考纲要求】内容要求说明82、简谐运动简谐运动的表达式和图象∏弹簧振子振动的周期公式不作要求；竖直放置的弹簧振子振动过程中能量转化的分析不作要求83、单摆的周期与摆长的关系(实验、探究)I84、受迫振动和共振I85、机械波横波和纵波横波的图象I86、波长、频率(周期)和波速的关系I87、波的反射和折射波的衍射和干涉I88、多普勒效应I【重点知识梳理】1.简谐运动的物理模型(1)水平弹簧振子(2)单摆2.简谐运动的三个特征简谐运动物体的受力特征：;简谐运动的能量特征：;简谐运动的运动特征：。3.机械波(1)产生条件：(2)实质：通过振动形式将振源的能量传播出去

2、(3)传播速度：只与有关(4)波长、波速和频率的关系：V=f=-(5)波的传播方向与质点振动方向的相互判定：上下坡法、微平移法等等（6）波的一些现象①波的叠加②波的干涉③波的衍射④多普勒现象【分类典型例题】题型一：简谐运动的判断方法和运动过程F=-kx是判定一个振动是不是简谐运动的条件。可分三步：首先确定平衡位置；其次判定回复力F是不是与位移X成正比，最后看F与X方向关系是否相反。［例1］两根质量均可不计的弹簧，劲度系数分别为Ki、K2,它们与一个质量为m的小球组成的弹簧振子，如图所示。试证明弹簧振子做的运动是简谐运动。题型二：简谐运动的特性（1）简谐运动的多解性：做简谐运动的质

3、点，是一个变加速度的运动，它是一个周期性的运动，质点运动相同的路程所需的时间不一定相同.（2）简谐运动的对称性：简谐振动的物体在振动过程中，其位移、速度、回复力、加速度等式物理量的大小关于平衡位置对称.［例2］一弹簧振子作简谐振动，周期为T,以下说法正确的是（）A.若t时刻和（t+△t）时刻振子运动位移的大小相等、方向相同，则Δt一定等于T的整数倍B.若t时刻和（t+△t）时刻振子运动速度的大小相等、方向相反，则上t一定等于T/2的整数倍C若Δt=T,则在t时刻和（t+△t）时刻振子运动的加速度一定相等D.若Δt=T/2,则在t时刻和（t十Δt）时刻弹簧的长度一定相等［变式训练2

4、］一个质点在平衡位置O点附近做机械振动，若从O点开始计时，经过3s钟质点第一次经过M点如图所示；再继续运动，aOMb又经过2s钟它第二次经过M点，则该质点第三次经过MT???点还需的时间是（）A、8sB、4sC、14s10——S［变式训练3］如图所示，质量为m的木块放在弹簧上，与弹簧一起在竖直方向上做简谐运动。当振幅为A时，物体对弹簧的最大压力是物体重力的倍，则物体对弹簧的最小弹力是多大？要使物体在振动中不离开弹簧,振幅不能超过多大？1.5题型三：用简谐运动图象分析问题在求解图像类问题时，可以从简谐运动图象上直接读出的物理量有：振幅A、周期T某时刻的位移X及质点的运动方向.质点运

5、动方向的判断方法是：该时刻的位移与相邻的下一个时刻的位移进行比较，由位移关系可判定速度方向.简谐运动的图象直接反映了位移随时间的变化规律，它又间接反映了回复力、加速度、速度随时间的变化规律.［例3］如图所示，为某一质点做简谐振动的图像，由图中可知（）A、t=0时，质点的位移、速度均为零B、t=Is时，质点的位移最大，速度为零，加速度最大C、t=2s时，质点的位移为零，速度为负方向10最大，加速度为零D质点的振幅为10cm周期为2s［例4］（2020•江苏高考）一弹簧振子沿X轴振动，振幅为4cm,振子的平衡位置位于X轴上的0点.图9-3-8中的a、b、C、d为四个不同的振动状态：黑

6、点表示振子的位置，黑点上的箭头表示运动的方向.图9-3-9给出的①②③④四条振动图线，可用于表示振子的振动图象().A.若规定状态a时t=0,则图象为①B.若规定状态b时t=0,则图象为②C若规定状态C时t=0,则图象为③D.若规定状态d时t=0,则图象为④［变式训练5］细长轻绳下端拴一小球构成单摆，在悬挂点正下方2摆长处有一个能挡住摆线的钉子A,如图所示.现将单摆向左拉开一个小角度，然后无初速地释放.对于以后的运动，下列说法中正确的是A.摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小B.摆球在左、右两侧上升的最大高度一样C.摆球在平衡位置左右两侧走过的最大弧长相等D摆线在平衡位置

7、右侧的最大摆角是左侧的两倍题型四：学科综合及与实际问题的结合［例5］在光滑的水平面上有一弹簧振子，弹簧的轻度系数为k,振子质量为M振子的最大速度为Vo,如图所示，当振子运动到最大位移为A的时刻把质量为m的物体轻放其上，求：(1)要保持物体和振子一起振动，二者间动摩擦因数至少为多大?(2)一起振动时，二者过平衡位置的速度多大？振幅又是多大？题型五：波的基本概念［例6］简谐机械波在给定的媒质中传播时，下列说法中正确的是(A.振幅越大，则波传播的速度越快；B.振幅越大，则波传播的速度越