高考物理大一轮总复习讲义：第17章 机械振动与机械波.pdf

对应学生用书起始页P320t60吧。噜1.北京理综2016 15,6分如图所示，弹簧振子在MJV之间 做简谐运动.以平衡位置。为原点，建立以轴，向右为轴 的正方向.若振子位于W点时开始计时，则其振动图像为 A【解析】开始计时时，弹簧振子从正向最大位移处开始 运动，故位移一时间图像为A选项.2.课标全国1201634（1）,5分（多选）某同学漂浮在海面 上，虽然水面波正平稳地以L8 m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近.该同学发现从第1个波峰到第10个 波峰通过身下的时间间隔为15 s.下列说法正确的是（）A.水面波是一种机械波B.该水面波的频率为6 HzC.该水面波的波长为3 mD.水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不 会传递出去E.水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的 质点并不随波迁移 ACE 解析】水面波属于机械波，A正确；由v=今和T二手s得水面波的频率为0.6 Hz,波长为3 m,B错误，C正确；由机械波的传播规律可知，介质传播的是振源的振 动形式和能量，介质中的质点本身只重复振源的振动，并不随波迁移，D错误，E正确.3.北京理综2017 15,6分某弹簧振子沿轴的简谐运动图像如图所示,下列描述正确的是A.力二1 s时，振子的速度为零,加速度为负的最大值B.力=2 s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值C.i=3 s时，振子的速度为负的 最大值，加速度为零D.力=4 s时，振子的速度为正,加速度为负的最大值 A【解析】力=1 s时，振子处于正向最大位移处，振子的 速度为零，加速度为负的最大值，选项A正确；力=2 s时，振 子处于平衡位置，振子的速度为负的最大值，加速度为零，选项B错误;力=3 s时，振子处于负向最大位移处，振子的速 度为零，加速度为正的最大值，选项C错误；力=4 s时，振子 处于平衡位置，振子的速度为正的最大值，加速度为零，选 项D错误.4.辽宁师大附中2018模拟（多选）甲、乙两列简谐横波波速 均为v=2 m/s,甲沿轴负方向传播，乙沿轴正方向传播,某时刻波的图像分别如图甲、乙所示，其中夕、。处的质点均 处于波峰,关于这两列波，下列说法正确的是（）A.甲波中的M处质点比夕处质点先回到平衡位置B.从图示的时刻开始,P处质点与Q处质点同时回到平衡 位置C.从图示的时刻开始，经过1.0 s/质点沿轴负方向通过 的位移为2 mD.从图示的时刻开始，经过1.0 s,M质点通过的路程为 20 c mE.如果这两列波相遇不可能形成稳定的干涉图样 ADE【解析】根据图像可知两列波的波长分别为4 m和 8 m,根据波速公式v=与得两列波的周期分别为2 s和4 s.根据波的传播规律可知,A正确，B错误；P质点只在平衡位 置附近上下振动，并不随波迁移，故C错误；甲波经过1 s,即 半个周期,M点通过的路程为2倍振幅，等于20 c m,故D正 确；由于两列波的周期不同，频率不同，可知这两列波相遇不 可能出现稳定的干涉图样，故E正确.5.课标全国H2016 34（2）,10分一列简谐横波在介质中沿%轴正向传播，波长不小于10 c m.。和4是介质中平衡位置 分别位于=0禾口=5 c m处的两个质点.力=0时开始观测，此时质点。的位移为y=4 c m,质点A处于波峰位置;力=y s时，质点。第一次回到平衡位置，力=1 s时，质点4第一 次回到平衡位置.求：（1）简谐波的周期、波速和波长；（2）质点。的位移随时间变化的关系式.（1）4 s 7.5 c m/s 30 c m（2）y=0.08c os（，+拳）（国 际单位制）或者尸0.08sin（乎+引（国际单位制）【解析】（1）设振动周期为7,由于质点4在。到1 s内由最 大位移处第一次回到平衡位置，经历的是十个周期，由此可 知T=4 s 考点42简谐运动600分考点700分考法 高考物理由于质点。与4的距离为5 c m小于半个波长，且波沿轴正向传播，。在力s时回到平衡位置，而4在力=1 s时回到平衡位置，时间相差告s.两质点平衡位置的距离除以传 播时间，可得波的传播速度0=7.5 c m/s.利用波长、波速和周期的关系得，简谐波的波长A=30 c m（2）设质点。的位移随时间变化的关系为父=4c os（罕+%将式及题给条件代入上式得4 c m=Ac os（p0,j 4/it 0=4c os（g+w（J解得 Wo,4=8 c m.质点。的位移随时间变化的关系式为y=0.08c os（芋+个）（国际单位制），或夕=0.08sin（于+猾）（国际单位制）.6.海南物理2017 16（2）,8分从两个波源发出的两列振幅 相同、频率均为5 Hz的简谐横波，分别沿轴正、负方向传振动图像单摆教师专享1.（多选）如图甲所示,是一列沿轴正方向传播的简谐横波 在力=0时刻的波形图,P是介质中离原点距离为1=2 m 的一个质点,0是介质中离原点距离为2=4 m的一个质 点,此时介质中离原点距离为3=6 m的质点刚要开始振 动.图乙是该简谐横波传播方向上的某一质点的振动图像（计时起点相同）.以下说法正确的是（）A.这列波的波长为A=4 mB.这列波的频率为/=2.5 HzC.这列波的传播速度为r=2m/sD.这列波的波源起振方向沿y轴负方向 播,在某一时刻到达4点，如图中实线、虚线所示.两列波的波速均为10 m/s.求：（1）质点夕、。开始振动的时刻之差；（2）再经过半个周期后，两列波在=1 m和=5 m之间引 起的合振动振幅极大和极小的质点的力坐标.（1）0.05 s（2）振幅极大的质点的坐标为1 m、2 m、3 m、4 m、5 m,振幅极小的质点的坐标为1.5 m、2.5 m、3.5 m、4.5 m.【解析】（1）两波的周期为T=y=0.2 S,由图知，质点夕、。开始振动的时刻之差为Ai=0.05 S.（2）两波的波长为A=vT=10 X 0.2 m=2 m,根据波峰与波 峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，波峰与波谷相遇时振 动减弱，可知两列波在x=1 m和=5 m之间引起的合振动 振幅极大的质点的%坐标为1 m、2 m、3 m、4 m、5 m.合振动 振幅极小的质点的x坐标为1.5 m、2.5 m、3.5 m、4.5 m.E.图乙可能是图甲中质点P的振动图像 ACD 解析波长指沿着波的传播方向,相邻两个振动情 况相同的点之间的距离，在横波中波长通常是指相邻两个波 峰或相邻两个波谷之间的距离，由图甲可知，这列波的波长为 A=4 m,故A正确；由图乙可知，这列波的周期为T=2 s,频率 为/=。=0.5 Hz,故B错误；这列波的传播速度为v=专=4W m/s=2m/s,故C正确；据图甲可知简谐横波沿轴正方 向传播，由波形平移法得知，此时叼=6 m的质点沿y轴负方 向振动，又此时介质中离原点距离为%3=6 m的质点刚要开始 振动，所以这列波的波源起振方向沿父轴负方向，故D正确；由图甲知，简谐横波沿轴正方向传播，由波形平移法得知，力=0时刻质点夕沿y轴的负方向振动，而由图乙知，力=0时刻 质点沿y轴的正方向振动，故E错误.复习目标计划表考纲要目最新命题分析1.简谐运动（I）2.简谐运动的公式和图像（R）3.单摆、单摆的周期公式（I）4.受迫振动和共振（I）5.机械波、横波和纵波（I）6.横波的图像（R）7.波速、波长和频率（周期）的关系（I）8波的干涉和衍射现象（I）9.多普勒效应（I）课标全国I 2017 34(1)波的干涉与叠加课标全国ID2017 34(1)波的图像江苏物理2017 125(2)频率与波速海南物理2017 16(2)波的叠加第17章机械振动与机械波考点会：42简谐运动 振动图像 单摆低频选择题必备知识全面把握对应学生用书起始页P3211.机械振动（1）定义物体在平衡位置附近所做的往复运动叫机械振动.产生机 械振动的必要条件是物体受到回复力的作用.（2）回复力使振动物体返回平衡位置的力叫回复力.00-回复力是按照效果来命名的力，它可以是振动物体在振动 方向上的合外力（如水平方向振动的弹簧振子），也可以是几 个力的合力（如竖直方向振动的弹簧振子），也可以是某个力 的分力（如单摆）.回复力虽总是指向平衡位置，但并不是贯穿于整个振动过 程中，如在平衡位置时刻，回复力为零，即此刻没有回复力.2.简谐运动及其图像（1）简谐运动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（-力图像）是一条正弦曲线，这样的振动叫简谐 运动.简谐运动的动力学特征:/=-氐（由此可知，简谐运动 是一种变力作用下的运动）.简谐运动的加速度特征:。=-五,（由此可知，简谐运 m动是一种变加速运动）.简谐运动的位移特征：=Asin（3力+中）或二 A c os（5+3），即简谐运动图像是正弦（或余弦）曲线.（2）描述简谐运动的物理量位移:一般规定，做简谐运动物体的位移是指由平衡位 置指向振子所在处的有向线段，是矢量,用字母表示.振幅:描述简谐运动的特征量.它反映了振动的强弱以 及振动的空间范围,振动过程中位移大小的最大值等于振幅,振幅是标量.用字母4表示.周期和频率:描述振动快慢的物理量.周期表示完成一 个完整振动的时间,用字母T表示,单位是s；周期的倒数叫频 率,用字母/表示，频率的单位是赫兹（Hz）.周期T和频率/的大小是由振动系统本身的性质决定的，因此,又称固有周期和固有频率.全振动:振动质点从运动到某一位置开始到再一次以相 同的运动速度经过同一位置的振动过程称为一次全振动.相位和相位差:相位是用来描述周期性运动的物体在各 个时刻所处的不同状态的物理量,物体在计时起点时刻的相位 称为初相位.两个具有相同频率的简谐运动的相位之差叫相 位差.（3）简谐运动图像简谐运动图像是振动物体偏离平衡位置的位移随时间 变化的图像，叫振动图像，也叫位移一时间图像（-力图像）.简谐运动的振动图像都是正弦曲线或余弦曲线.振动图像的一般表达式为=4sin（3+入，也可以表示为 2%=Asin（-t+0）或%=Asin（2或+）.考点42简谐运动a.从平衡位置开始计时，函数表达式为%=Asin初,图像如 图甲.b.从最大位移处开始计时，函数表达式为=Ac os初，图 像如图乙.振动图像单摆000-振动图像表示振动物体的位移随时间变化的规律，反映 了某一质点在各个不同时刻偏离平衡位置的位移情况，但绝 不能认为是振动物体的运动轨迹.振动物体的轨迹是一条直 线段（如弹簧振子）或曲线段（如单摆）.由于简谐运动的位移（动一时间（力）图像是正弦（或余 弦）曲线,而b二-kx,a=-匕，所以回复力耳、加速度。与时 m间的关系图像也是正弦（或余弦）曲线，当然也可以证明振子 的速度。、动能Ek、势能Ep（包括弹、Ep重力）也是随时间按正 弦（或余弦）规律变化的.时间上的周期性（经过周期T,运动完全重复）简谐运动的特点,空间上的对称性（、。、。、耳的 大小关于平衡位置均对称，、而且同一侧也具有对称性）551600分考点700分考法 高考物理(4)弹簧振子与单摆弹簧振子:如图所示为弹簧振子,它是一种理想化的物理模型.这种模型 是指小球与水平杆之间的摩擦可以忽略 不计，并且弹簧的质量比小球质量小得 多，也可以忽略不计的理想情形.弹簧振子振动时的回复力歹二-版，固有周期(其中m为小球振子的质量为弹簧的劲度系数).弹簧振子做简谐运动时受到的回复力就是弹簧的水平弹力.单摆:如图所示，在一条不可伸长的、质量可忽略的细线下端拴一直径比线长小得多的小球(或一 物体)，使绳的上端固定，在小振幅条件下(9W5。时)就是物理 学中又一理想模型单摆.(摆动时空气阻碍作用不计)在摆角很小的情况下，单摆所受的回复力与偏离平衡位置的 位移成正比，而方向相反，即单摆做简谐运动，回复力F=-半%，振动时的固有周期丁=2以乃(其中I为固定悬挂点I y g到摆球质心的距离，即摆长,g为重力加速度).由周期公式可以看出，单摆的振动周期与振幅的大小无 关,称为单摆的等时性.由单摆的等时性可对当地的重力加速度加以测定:g=核心方法重点突破对应学生用书起始页P322考点42简谐运动 振动图像单摆考法1简谐运动图像中各物理量的变化分析对应学生用书P322例题1简谐运动的位移随时间变化的图像是高考的重点，一般考 查图像的应用以及振动图像和波的图像结合起来综合分析波 动问题等.要处理好图像问题，就要深刻地理解图像的物理意 义，应该注意以下几点：(1)远离平衡位置的过程：由b=-kx=ma知，增大，产 增大,a增大，。与v反向，故。减小，动能减小.(2)靠近平衡位置的过程：由b=-kx=ma知,减小，耳减 小,。减小，但。与。同向，故少增大，动能增大.(3)经过同一位置时，位移、回复力、加速度、动能一定相同，但速度、动量不一定相同，方向可相反.(4)经过关于平衡位置对称的两个位置时，各相应物理量的绝对值相等.例1浙江台州2016检测如图甲所示，水平弹簧振子以点。为平衡位置，在4与两点之间做简谐运动.取向右为正方向，振子的位移随时间t的变化规律如图乙所示，下列A.i=0.8 s时,振子的速度方向向左B.i=0.2 s时,振子在。点右侧6 c m处C.力=0.4 s和力=1.2 s时，振子的加速度完全相同D=0.4 s到力=0.8 s的时间内,振子的速度逐渐减小【解析】由图乙可知力=0.8 s时，振子在平衡位置向负方 向运动，所以速度方向向左，选项A正确；力=0.2 s时，振子远 离平衡位置运动，速度逐渐减小，应在。点右侧大于6 c m处，选项B错误；力=0.4 s和力=1.2 s时,振子的加速度大小相同，方向相反，选项C错误;力=0.4 s到?=0.8 s的时间内，振子向 平衡位置运动，速度逐渐增大，选项D错误.【答案】A-(0-在简谐运动图像中判断简谐运动各物理量之间的关系，要能够把八。、。、心、纥 和简谐运动图像对应起来，先确定 位移的大小和变化，然后根据各物理量之间的关系，依次判 断.需注意简谐运动系统的机械能守恒，动能和势能处在不 断变化当中.1.由图像可以得出质点做简谐运动的振幅、周期.2.可以确定某时刻质点离开平衡位置的位移.3.可以根据图像确定某时刻质点回复力、加速度和速度 的方向.(1)回复力和加速度的方向：因回复力总是指向平衡位 置，故回复力和加速度在图像上总是指向t轴.(2)速度的方 向:速度的方向可以通过下一时刻位移的变化来判定，若下一时 刻位移增大，振动质点的速度方向远离t轴，若下一时刻位移减 小，振动质点的速度方向指向t轴.(3)质点速度大小的判定有两种方法：可依据切线斜 率的绝对值大小来判定,斜率的绝对值越大，速度越大；斜率 的绝对值越小，速度越小.可根据运动情况来判断速度大 小，由平衡位置向两侧运动，速度减小；由两侧向平衡位置运 动，速度增大.(4)比较各时刻质点加速度的大小和方向.由于 a二-妞,故可以根据图像上各个时刻的位移变化情况来确 m定质点加速度的变化情况.考法2简谐运动的周期公式和能量对应学生用书振子在振动过程中机械能守恒，其固有周期由振动系统自 身决定，与其他因素无关，单摆做简谐运动的固有周期可由其 周期公式计算.二I用如，中轻弹簧中或固线，另中或方数中这块使成弹 簧振子，完这块确可件为学这块粘下中列小成示.这块下光得 水平面两左右振测,振幅内周期内To.当这块向右变位平衡到 出端,之是示粘胶脱一;而作学这块。振测示振幅动周期乙偏 内4 动 T,不4 A0,T”（比随“二”）.【解析】小物块通过平衡位置时弹性势能为零，动能最大.向右通过平衡位置后，a由于受到弹簧弹力做减速运动，6做第17章机械振动与机械波 匀速运动.小物块a与弹簧组成的系统的机械能小于原来系统 的机械能，所以小物块a的振幅减小,4 A0,由弹簧振子的周 期7二2叮知，周期减小，【答案】（0-（1）简谐运动振子的周期，由振子的机械特性决定，是固 有周期，基本公式为7二2叮彳；单摆运动的周期与摆球质 量无关，丁二2F勺/7,对于单摆的周期公式，/应理解为等效 摆长，是指摆动圆弧的圆心到摆球重心的距离，摆动圆弧的 圆心即为单摆的悬点.（2）振幅是表征简谐运动能量大小的物理量，在简谐运 动中，机械能守恒，振幅不变.考法例析成就能力对应学生用书起始页P323题型1简谐运动规律、图像的综合考查对应学生用书P323 例题 1 2以简谐运动图像为载体，对简谐运动所涉及的各物理量之间的关系、能量关系进行考查，是近几年高考对简谐运动的主 要考查方式.例1辽宁朝阳三校2016联考中质点做简谐运测示如由用如图所，物移说有甲条示确（）解析】从图像的横坐标和纵坐标可以知道此图是机械振 动图像.它所描述的是一个质点在不同时刻的位置.力2和力4时 刻质点在平衡位置处，力1和力3时刻质点在最大振幅处,根据弹 簧振子振动的特征，弹簧振子在平衡位置时的速度最大，加速 度为零，即弹力为零;在振幅位置处时速度为零,加速度最大,即弹力为最大，所以B正确.【答案】B对应学生用书基础好题 P323,T2T4考点42简谐运动 振动图像单摆2.（定对）用如图所内性质点下 04 s和示振测如由，物移叙 述甲条示确（）A.间位1 s,完质点示到种确甲 示大时关A.质点振测频率确0.25 HzB.下10 s和质点经位示的在确10 c mC.第4 s末质点示速规确多D.下 1 s动力=3 s件端度，质点到种时学与等、阻向 与法解析质点振动频率f=-Y=-Hz=0.25 Hz,A正确；在例2in a10 s内质点经过的路程是 x 8 c m=20 c m,B错误；由图像可知 4 s第4 s末图线的斜率最大，所以质点的速度最大,C错误.在力二1 s和力=3 s两时刻，质点位移大小相等，方向相反,D错误.【答案】A二I用如图所内中弹簧振子 示振测如由，同上（）AA.下方1端度，振子示测能大时，图受示弹力大时-AB.下力2端度，振子示测能大时，图受示弹力大学C.下力3端度，振子示测能大时，图受示弹力大学D.下力4端度，振子示测能大时，图受示弹力大时B.间位1 s,完质点示速规阻向向两C.间位1 s,完质点示加速规阻向向两D.间位1 s,完质点示加速规时学其关大时 AD【解析】振动图像是描述质点在各个时刻离开平衡 位置的位移的情况.依题意，再过1 S,这时质点的位移为正 的最大值，因为回复力方向与位移方向相反，且回复力与位 移成正比，所以回复力的方向为负向，且为最大值，故质点的 加速度最大，且方向为负向，此时质点的速度为零、无方向.3.陕西西安一中2018月考（定对）物移回化简谐运测示说 有甲条示确（）A.速规动加速规第中置法端恢复内正来示时学动阻向图经历示位在内中置全振测B.到种示阻向总跟加速规示阻向与反，跟速规示阻向与法C.中为全振测指示确测能随量能第中置恢复内正来示时学 图经历示位在D.到种减学端，加速规减学，速规系时E.这体运测阻向指向平衡到出端，速规示阻向以到种示阻 向与反;背离平衡到出端，速规阻向以到种阻向与法 ADE【解析】速度和加速度第一次同时恢复为原来的大 小和方向所经历的过程为一次全振动,故A正确；回复力与考点42简谐运动 振动图像单摆600分考点700分考法高考物理当种方向相反，指加子度分当种方向相反，但子度方向得中 与当种方向相时，逐得中相反，物体段和方向所向轨迹当随 应，子度一方向与当种一方向相反，背离轨迹当随应，子度方 向与当种方向相时，指B错以，E正确；断次该振和比用通,和等分内等均会化据次恢竖是在来一关对，指C错以；像当 种减对应，弹竖绝减对，的加子度图减对，物体正图返弹轨迹 当随，子度图增关，指D正确.4.安徽江淮十校2017三模（多选）某实验小组在研究单摆 时改进了实验方案，将一力传感器连接到计算速上.图甲中 0点为单摆的固定悬点，现将小摆球（可视为质点）拉至4 点,此时细线极于张紧状态，释放摆球,则摆球将在竖直平面 内的之间来回摆动，其中6点为运动中的最低位置,44。5二4。9/二戊,戊较小半是未知量.同时由计算速得到 了摆线对摆球的拉力大小F随时间力变化的曲线图如乙所 示（图中物理量均为已知量），半图中力=0时刻为摆球从4 点开始运动的时刻（坐力加速度为g）.根据题中（负受图 中）所给的信息,下列引法正确的是（）0A.该单摆的周期为力2B.根据题中（负受图中）所给的信息可求出摆球的质量C.根据题中（负受图中）所给的信息不能求出摆球在最低点 B时的速度D.若实验时摆球做了圆锥摆运动，则测得的周期变长E.若增加摆球的质量，摆球的周期不变 ABE【解析】于乙上得要单摆一周期T二方2,指根项A正 确；图片误拉绝化合关后，大可牛顿第二开值得要 na x-像二九；图4、C据误拉绝化合对后，nin=gCOS OL,于4到6簧复等守力，系mg/（l-c os a）=,小立解势F+2F.摆球一质选加一理，移各得动有摆球图B误一子 3g度，根项B正确，C错以；定题理应摆球做了圆锥摆段和，的周期一程能同是T二2bJ限2，周期由对，根项D错以；大可单摆一周期公同T二2工得要,单摆周期与摆球一质选无近，指根项E正确.对应学生用书考法强化 P324,T1,T3,T5,T6L（多选）如图所示的弹簧振子,41两物体|叠放在一起,共同在光滑水平面上做简谐:叫吧万 运动，下列关于回复力的引法中正确的禽就加E是（）A.对于4和6整体由弹力和静摩擦力的合力作为回复力B.对于B由弹力和静摩擦力的合力作为回复力C.对于4由弹力作为回复力D.对于4由静摩擦力作为回复力 BD【解析】4据物体都若于个水轨方向两一变绝平供 弹竖绝，远4,静摩擦绝平供弹竖绝；远的于运绝分4远 个一静摩擦绝一变绝平供弹竖绝.山东理综2014 38（1）,4分（多选）一列简谐横波沿直线传 播.以波源。由平衡位置开始振动为计时零点，质点A的振动 图像如图所示，已知。、九的平衡位置相距0.9皿以下判断正确的是A.波长为1.2 mB.波源起振方向沿y轴正 方向C.波速大小为0.4 m/sD.质点4的动能在力=4 s时最大 AB【解析】于意。、4轨迹当随间一出离是0.9 m,它靠0回至4误知应=3 s,它子=0.3 m/s,C错以；于振和上点得要，质误一振和周期是T=4 s,大可v二今，得势它长九二1.2 m,A正确；于意4误起振一方向水父之正方向，因故它量起振一方向逐断开水灾之正方向，B正确；图力=4 s 应，质误4段和到合关当种处，故应和等是好,D错以.5.广东深圳2017 一模（多选）装有一定量液体的玻璃管竖 直漂浮在水中，水面纵机大，如图甲所示.说玻璃管向下缓慢 按压4 c m后放手，忽略运动阻力，玻璃管的运动可以视为竖 直方向的简谐运动，测得振动周期为0.5 s.以竖直向上为正 方向，某时刻开始计时，其振动图像如图乙所示，其中4为振 幅.对于玻璃管，下列引法正确的是（）A.回复力等于坐力和浮力的合力B.振动过程中动能和坐力势能相形转化，玻璃管的速械能 守械C.位移满纵函数式%二4sin（4p-）（c m）D.振动频率与按压的深度有关E.在力力2时间内，玻璃管位移减小，加速度减小，速度增大 ACE【解析】总化断开选液体一玻璃衡只受到重绝分水 一浮绝，过中总化断开选液体一玻璃衡做简谐振和一弹竖绝 较意重绝分浮绝一变绝，指A正确；玻璃衡图做简谐振和一 比用通，水一浮绝远玻璃衡做功，过中振和一比用通玻璃衡 一簧复等不守力，指B错以；振和一周期是0.5 s,的圆频法1m=7=4tt ra d/s,于线得要A=4 c m，力二0应亥|=-彳4=、一 7Asin0，结合力二0时刻玻璃管振动的方向向下，可知Wo=2不 O舍去），则玻璃管的振动方程为=Asin（wi+Wo）=4sin o（4叮力+春F）（c m）=4sin（4叮力一高大）（c m）,故C正确；由于 玻璃管做简谐振动，与弹簧振子的振动相似，结合简谐运动 的特点可知，该振动的周期与振幅无关，故D错误；由图可 知，在力1力2时间内，玻璃管位移减小，回复力f=版，加速 度。二/二-妞减小；玻璃管向着平衡位置做加速运动，所 m m以速度增大，故E正确.6.河南洛阳2016二模如图甲所示，在光滑的斜面上有一滑 块,一劲度系数为k的轻弹簧上端与滑块相连，下端与斜面 上的固定挡板连接，在弹簧与挡板间有一力传感器（压力显 示为正值，拉力显示为负值），能将各时刻弹簧中的弹力数 据实时传送到计算机,经计算机处理后在屏幕上显示出b一 图像,现用力将滑块沿斜面压下一段距离,放手后滑块将在 光滑斜面上做简谐运动,此时计算机屏幕上显示出如图乙所 示的图像.（1）滑块做简谐运动的回复力是由提供的.（2）由图乙所示的bT图像可知,滑块做简谐运动的周期为（3）结合方-力图像的数据和题目中已知条件可知,滑块做简 谐运动的振幅为.A（1）弹簧的弹力和重力沿斜面方向的分力的合力（2）0.4【解析】（1）对滑块进行受力分析，沿斜面方向，滑块所受的 合力为弹簧的弹力和重力沿斜面的分力的合力，合力提供回 复力.（2）由图乙可以看出周期为0.4 s.（3）根据胡克定律有储=kx,F2=kx振幅,%+%K+Ka-=2 2k1.一列横波沿水平绳传播,绳的一端在力=0时开始做周期 为T的简谐运动，经过时间t与 t高考物理 A【解析】根据振动图像得知，力=0时刻质点沿y轴正 方向振动，即波源的起振方向沿y轴正方向，则介质中各质 点的起振方向均沿y轴正方向.起振后0.3 s此质点立即 停止运动，形成-九的波形.由振动图像读出周期T=0.4 s,波长X=vT=0.4 m,则再经过0.1 s后，即力=0.4 s 时波总共传播的距离为s=vt=0.4 m,传到%=0.4 m处，故A正确，B、C、D错误.谐型2巧动振谐摆图单像称简运谐对应学生用书考点42简谐运动 振动图像单摆简谐运动的特点是具有对称性，相对于平衡位置对称的两 点，加速度、回复力、位移均为等值反向，速度可能相同也可能 等值反向，动能、势能一定相同.二I如图所示，质量m的木块在竖直弹簧 口 上做简谐运动（未连接），当振幅为4时,木块对弹 等 簧压力的最大值为木块重力的1.5倍，则木块对弹 B 簧压力的最小值为多少？欲使木块不脱离弹簧，其 宣 振幅不能超过多少？（重力加速度为g）【解析】因为木块在竖直方向上做简谐运动，依题意可知 木块在最低点时对弹簧的压力最大，在最高点对弹簧的压力最 小，在最低点根据牛顿第二定律有Fn-mg=ma,代入数据解得 a=0.5 g.由于最高点和最低点相对平衡位置对称，加速度大 小等值反向，所以最高点的加速度大小为屋=0.5 g,在最高点 根据牛顿第二定律有mg-F=ma,故F：=mg-ma=0.5mg,由牛顿第三定律可知木块对弹簧的最小压力为0.5mg.要使木块不脱离弹簧,设其振幅不能超过Af,此时木块振 动到最高点时恰在弹簧原长处，此时的最大加速度为g,由a二-上%知，当振幅为4时，在最低点有0.5 g二-24;当振幅为 m m4时，在最高点有g=-24,由此可得4=24 m【答案】0.5晚24对应学生用书1.（多选）一个水平弹簧振子，每隔时间力，振子的位移总是大 小和方向都相同；每隔力/2的时间，振子的动量总是大小相 等方向相反，则（）A.弹簧振子的周期可能小于t/2B.每隔t/2的时间，振子的加速度总是相同的C.每隔t/2的时间，振子动能总是相同的D.每隔t/2的时间，弹簧的长度总是相同的 AC【解析】根据振动的周期性，若力是周期的偶数倍，则 片刚好是周期的整数倍，即经历整个全振动，所有振动特征都一样；若力是周期的奇数倍-刚好是整数倍周期再加上 看，可判断出A、C选项正确.5.天津理综2017-5,6分手持较长软绳端点。以周期T在 竖直方向上做简谐运动,带动绳上的其他质点振动形成简谐 波沿绳水平传播，示意如图.绳上有另一质点P,且。、P的平 衡位置间距为L.t=0时，。位于最高点,P的位移恰好为零，速度方向竖直向上，下列判断正确的是（）ZZA.该简谐波是纵波B.该简谐波的最大波长为2C二小时/在平衡位置上方 OD.力二9时,P的速度方向竖直向上 O C【解析】质点的振动方向与波的传播方向垂直的波为 横波，选项A错误；。位于最高点时，P处于平衡位置，当两 点的平衡位置间距为小时，该波有最大波长为4,选项B错误;力=0时刻，P在平衡位置且向上振动，力时,P正在平 O衡位置上方向上振动，选项C正确；P经?到达最高点，之 后向下振动，因此力二芸时，P的速度方向竖直向下，选项D O错误.对应学生用书考法强化P324,T2,T42.（多选）细长摆线下端拴一小球构成单摆，在悬 挂点正下方方摆长处有一能挡住摆线的钉子 P,如图所示，现将摆球向左拉开一个小角度，然后无初速度地释放,不计空气阻力和摩擦，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.摆线在平衡位置右侧的最大摆角是左侧的两倍 AB【解析】由单摆运动的周期公式T=2 kJ：知，T与成正比，摆长减 小，周期则变小，选项A正确.摆球在摆 动过程中，悬线拉力不做功，只有重力做功，机械能守恒，摆球在平衡位置左右两侧上升的最大高度 一样,故选项B正确.如图所示，若无钉子，摆球摆到右侧最高 点B,与初位置对称；有钉子,摆球摆到右侧最高点C,B、C在 同一平线上，由图中几何关系知名=2a,高考物理【解析】(1)为了减小实验误差，实验中幅线的长度要适当 长些，一是使单幅的周播大一些，有利于周播的测量，二是可以 使单幅的幅动介度大些，有利于实验观察,故选项A正确；为了 减小空气阻力的影响，幅列应选择密度大、体积小的物体，故选 项D正确.(2)单幅周播丁 二,再根据单幅周播弱式T=2不 n可解得g二直空(3)T=s=2.01 s,n 50=9.76 m/s2.4tt2L 4x3.142 x lg 二-2.012m/s2(4)根据单幅周播弱式丁=2%&，可得f二色Y,图线6 7 g g对应的g值最接近真实值，图线a相对于图线6向上平移，由A 2T2二”匚可知测量值小于真实值，故选项A错误；图线c与 g图线6在相同的时，图线c的F值小于图线6的F值，说2.【解析】(1)该同学实验步骤中有错误的是b、c、d；b中，幅 长应是从悬点到国刚的质遇的距离；C中，国刚的幅角太大,不能看成简期运动；D中，测量时间应从国刚幅到最低点开 始，因为最低点位置国刚速度最大，相同的视峰距离引起的 时间误差较小，则周播测量比较准确.(2)根据单幅的周播弱式T=得g二学士该同学用。M的长，作为幅长，幅长偏小,g的测量值偏小.(3)设幅线的结点M到大理国质遇的距离为r,根据单幅的周播弱式T=2f；彳得T”2K,72 二2k联立解得一用片.北京海淀区2018期中统考像图所示的测量质摆“动说力 减速乙”量不零阻,某置究量光数械负所可：考点44实验：单摆测定重力加速度明图线c的T测量值偏小，由丁二上，则有可能是误将49次全 n振动记为50次，故选项B正确；由T2=-L知图像的斜率 g4宜2k=,图线c的斜率小，则其对应的g值大于图线b对应的g值，故选项C错误.(5)设4点到铁谐重遇的距离为Z,贝7=2ttT2=2tt，可解得g二三一.【答案】(1)AD(2)直%(3)2.01 9.76(4)B41(一)周一7；对应学生用书考法强化P328,T1,T21.湖南衡阳八中2018月考关置究曲像频里理图质摆动现 说力减速乙量不零，轴形据开处量摆刚，计观改为作共装小 中3 c m函做、由形是知合量涉共直水小刚.不零械负所可：A.断涉共图体连大平,求点中M,断体连量下上等 0现选。点(所示的测)B.图甲乙率动势。M定体连量运乙，数中撰运C.断涉共细接作给装出a=30。量机乙，题进位静簧式长D.从涉共撰改此时点满接法未满，动滑30若复振 和量没满定力，位丁二言过滑放期(1)关置究于下不零械负阻据稳算量线.(2)将多置究图0M量运数中摆运，源拉理速均量大立算紧断物说力减速乙量动势到对刻不到(两“回装”根“回小”).(3)所在多置究则程为稳算，则该0M定体连量运乙理为2 若不零，列可固若化移量连运乙乙4内放期北、72,合位下 状子给势过改说力减速乙g量其感视线.(l)BCD(2)回小(3)g=4M(简作已体连，可上大住距研中d量度最小刚，下上等现像铁架台下；b.图单率动势体连运乙中U随小刚建研整内列中摆运;c.缓慢细和小刚，物体连回沿竖距了周出中5。实验位静簧 式长；d.图秒其列能小刚压间屋若复振和的图量没满定力,未来质 摆放期T=t/n；e.图圆视g二零未来传深说力减速乙；则该体连运乙，说判b、c、d、e械负，一按确若动势.(1)像下状械负阻，稳算量线 较)；则程进程后量移多线(有滑多械负量起(2)多置究中为案弹算紧，如图下状之则程稳算动势阻量确示器，多示器正移可示阻组不零方变数滑为I 展里 T2C(3)像“图质摆动现说力减速乙”量程后不零阻，可同理得据 如选案小不零算紧量线.A.处传减运摆连B.释势化置、向横是置量摆刚，移始图向横面装量第17章机械振动与机械波C.固摆偏无反块位置的持度不计跟大D.复固摆细过反块位置时开始左时,细过一次地振动后切 械左时，用此时间间频作为固摆振动的平期(4)某登山队力利用固摆也确定渐峰的高度,测得该固摆在 长反理存的平期是，在峰衡的平期是7,则渐峰衡峰的长 停高度九二.(向历可态成取量均匀分布的重杆为 R的历况)(l)e 用减全g=，左加复向还子加稳度(2)C(3)AC(4)-1)7?【解析】(1)摆线第度由摆球相向有势的受摆若摆第，据根步骤e正通，受摆摆第=1+g,种受摆来期公个T=2不?据根，乙力次速度g=(2)受摆摆第=/+；,种受摆来期公个7=2叮八/据根,2 y g/二号r g 反摆线第度/同是摆第 像丁=0小1Tl 4tt 2 2-T2图化在该法上之出是负.C确长.(3)离像次第摆线据到意来期知加，项与摆第由来期若近分 通过，远各项与题理通过，所A确长；是项与内力解题理若 单简，频分周总、无积不总若摆球，对量程无积中与若，所B 正通；受摆在与摆比都若摆动是简谐振动，受摆时立平衡随 高若比度不点但知，所C确长；像受摆物靠平衡随高小开后 等小，物靠定二能振动合停止等小，程较小间间隔同是受摆 振动若来期，近分通过中知，远各意题理通过中知，所D 正通.(4)种万故引力公个由牛顿方二断用得GMmmg,GMm(R+hy二mg,种受摆来期公个据根，在海平刻质T。=2tt工,在珠峰峰顶T=2tt酒,于得心A【解析】(1)是了项与空气内力若单简，摆球频分要尽据 点知、无积要尽据点与，起到要量值重度知若摆球，量错A 正通；受摆摆动靠因逐，指均摆线伸第，好来期会功变关 以，减知近分通过，起到要可摆线不据伸第，量错B确长；受摆运动要可摆球在总定竖处平刻和运动，量错C确长；受摆做简谐运动要可振幅不点但知，量错D正通.(2)误方定二题理摆第是乙，方二二题理摆第是乙,好故AL=Lx-L,选两受摆来期公个故%=2叮、72二，种到上系个据于得g二.岑.【答案】(1)BC(2)当117 22.北京分理2014 12B(2),4综在？探究固摆的平期与撰 离的关系”实验中，某同学准备好相关实验器材后,且固摆 质反块位置拉开一个很小的持度后即直，同时按下切表开 始左时，复固摆再次回到即直位置时切械左时，将记指的 这段时间作为固摆的平期.以上并作中有不妥右存，想对 其中两存加以改正.A应在摆历通过反块位置时开始左时;应测量固摆多 次地振动的时间，再左加出平期的测量值(或在固摆振动 稳定后开始左时)解析】摆球应靠平衡随高小体故中知若速度,较小开后等 小，通过中与，一只近分定二能振动若小间会移变中知若 通过,各近分当二能振动小间可平增大据项与通过.考点45机械波与波的图像对应学生1.某同学利用固摆测量还子加稳度.(1)(多选)为了使测量误距之量小,下列统法正确的是()A.组装固摆须选用径度和律杆都当小的摆历B.组装固摆须选用张称不运伸离的细线C.实验时须使摆历在同一簧律理内摆动D.摆离一定的总况下，摆的振幅之量大(2)如图所示，在物简受架的簧律逐柱上周定有摆离约1 m 的固摆