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2019年

【2019最新】精选高考物理二轮复习专题七鸭模块第2讲机械振动和机械

波光电磁波学案

机械振动和机械波

[必 备 知 识]

1.必须理清知识间的联系 2.必须弄明的六个问题

(1)单摆的回复力是重力的切向分力，或合力在切向的分力。单摆固有周期T＝2π。 (2)阻尼振动的振幅尽管在减小，但其振动周期(频率)不变，它是由振动系统决定的。 (3)稳定时，受迫振动的周期或频率等于驱动力的周期或频率，与物体的固有频率无关。共振图象的横坐标为驱动力的频率，纵坐标为受迫振动物体的振幅。共振条件：f驱＝f固。

(4)机械波必须要在介质中传播。振动质点是“亦步亦趋”，但不“随波逐流”！ (5)横波是质点振动方向与波的传播方向垂直的波。注意：“垂直”是一个直线和一个面的关系——沿水平方向传播的横波，质点可能不只是上下振动。

(6)机械波传播时，频率(f)由振源决定，与介质无关且稳定不变，波速(v)由介质决定。波从一种介质进入另一种介质，频率不会发生变化，因为速度变化了，所以波长将发生改变。 [真 题 示 例]

1.[2017·全国卷Ⅰ，34(1)]如图1(a)，在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的

2019年

点波源S1(0，4)和S2(0，－2)。两波源的振动图线分别如图(b)和图(c)所示。两列波的波速均为1.00 m/s。两列波从波源传播到点A(8，－2)的路程差为________m，两列波引起的点B(4，1)处质点的振动相互________(填“加强”或“减弱”)，点C(0，0.5)处质点的振动相互________(填“加强”或“减弱”)。

图1

解析 由几何关系可知两波源到A点的距离为AS1＝10 m，AS2＝8 m，所以两波的路程差为2 m；同理可得，BS1－BS2＝0，为波长的整数倍，由振动图象知两振源振动方向相反，故B点振动减弱；两波源到C点的路程差为Δx＝CS1－CS2＝1 m，波长λ＝vT＝2 m，所以C点振动加强。 答案 2 减弱 加强

2.[2017·全国卷Ⅲ，34(1)]如图2，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t＝0时的波形图，虚线为t＝0.5 s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5 s。关于该简谐波，下列说法正确的是________。(填正确答案标号)

图2

A.波长为2 m B.波速为6 m/s C.频率为1.5 Hz

D.t＝1 s时，x＝1 m处的质点处于波峰 E.t＝2 s时，x＝2 m处的质点经过平衡位置

解析 由波形图可知，波长λ＝4 m，故A错误；横波沿x轴正方向传播，实线为t＝0时的波形图，虚线为t＝0.5 s时的波形图。又该简谐波的周期大于0.5 s，波传播的距离Δx＝λ，T＝0.5 s，故周期T＝ s，频率为1.5 Hz，波速v＝λf＝6 m/s，故B、C正确；t＝1 s＝T时，x＝1 m处的质点处于波谷位置，故D错误；t＝2 s＝

2019年

3T时，x＝2 m处的质点正经过平衡位置向上运动，故E正确。 答案 BCE 真题感悟 1.高考考查特点

(1)简谐运动的特征及规律。

(2)考查波动图象和振动图象的相互转换与判断。

(3)根据波的图象确定波的传播方向、传播时间及波的相关参量。 (4)考查波的多解问题。 2.解题常见误区及提醒

(1)误认为波的传播速度与质点振动速度相同。 (2)误认为波的位移与质点振动位移相同。

(3)实际上每个质点都以它的平衡位置为中心振动，并不随波迁移。

预测1 预测2 预测3 预测4 简谐振动的规律及振动图象的应用 波的图象及波的传播规律 振动图象与波动图象的综合应用 波的多解问题 1.[2017·广东深圳一调，34(1)]一个质点经过平衡位置O，在A、B间做简谐运动，如图3(a)所示，它的振动图象如图(b)所示，设向右为正方向，下列说法正确的是________。(填正确答案标号)

图3

A.OB＝5 cm

B.第0.2 s末质点的速度方向是A→O C.第0.4 s末质点的加速度方向是A→O D.第0.7 s末时质点位置在O点与A点之间