迎战2012届高考物理一轮复习课件 专题10 机械振动和机械波

2020/5/28,专题十机械振动和机械波,2020/5/28,基础回扣1.物体做简谐运动的动力学特征:回复力及加速度与位移大小成正比,方向总是与位移的方向相反,始终指向位置.其表达式为:F=,a=,回复力的来源是物体所受到的合力.2.物体做简谐运动的运动学特征是周期性运动,位移、回复力、加速度、速度、动量都随时间按“正弦”,平衡,-kx,2020/5/28,或“余弦”的规律变化,它们的周期均相同.其位移随时间变化的表达式为:x=或x=.3.简谐运动的能量特征是:振动的能量与有关,随的增大而增大.振动系统的动能和势能相互转化,总机械能守恒,能量的转化周期是位移周期的.4.简谐运动的两种模型是和单摆.当单摆摆动的角度1m,故=;,2020/5/28,v=m/s；分析3s末A质点的位移为-2cm,B质点位移为0；1s末A的速度为零，而B的速度最大，故A正确.答案A,题型4用单摆测定重力加速度的实验例4(20111青岛市模拟练习)(1)请举出日常生活中你观察到的一个关于多普勒效应的实例.(2)图8-1-7所示为一列简谐横波在某时刻的波形图,已知图中B质点起振比A质点早0.2s,B和C之间的距离是0.3m,则此列波沿传播,波速为m/s.,2020/5/28,图8-1-7,(3)某同学在家里做用单摆测定重力加速度的实验,由于没有螺旋测微器测摆球的直径,采用了如下方法:先用秒表测得单摆周期为T1,然后让悬线缩短L,再次测得单摆周期为T2,那么该同学测得的重力加速度为多少?解析(1)鸣着汽笛迎面而来的小汽车,人感觉到汽笛声越来越高,2020/5/28,(2)B比A早说明波沿-x方向传播,由波形知B比A早半个周期,所以T=0.4s,B、C间距为一个波长,则=0.3m,所以v=0.75m/s.(3)设单摆原长为L,由题意得T1=2,T2=2所以重力加速度为g=,答案(1)见解析(2)-x方向0.75(3),2020/5/28,预测演练4(2011济南市高考模拟)有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室,各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T2L图象,如图8-1-8甲所示,去北大的同学所测实验结果对应的图线是(选填“A”或“B”).另外,在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图象(如图乙所示),由图可知,两单摆摆长之比La/Lb=.,2020/5/28,图8-1-8,解析由单摆周期公式T=可知,T2,北京的重力加速度比南京的大,去北大的同学对应的图线是B;由L=,得L.,答案B,2020/5/28,1.(2011广元市高考适应性考试)如图8-1-9所示为某一简谐横波波源的振动图象,根据图象可确定该波的（）A.周期、振幅B.波长、波速C.波长、振幅D.周期、波速,图8-1-9,A,2020/5/28,2.(2011陕西师大附中第五次模拟)如图8-1-10所示,波源S从平衡位置y=0开始振动,运动方向竖直向上(y轴的正方向),振动周期T=0.01s,产生的机械波向左、右两个方向传播,波速均为v=80m/s,经过一段时间后,P、Q两点开始振动,已知距离SP=1.2m、SQ=2.6m.若以Q点开始振动的时刻作为计时的零点,则在下图所示的四幅振动图象中,能正确描述S、P、Q三点振动情况的是（）,图8-1-10,2020/5/28,A.甲为Q点的振动图象B.乙为振源S点的振动图象C.丙为P点的振动图象D.丁为P点的振动图象,2020/5/28,解析波长=vT=0.8m,SQ=，Q点起振方向竖直向上,而此时波源S点已在正向最大位移处,A对B错;SP=+,当S点在正向最大位移处时,P点在负向最大位移处,D对.,答案AD,3.(2011四川19)图8-1-11为一列沿x轴负方向传播的简谐横波,实线为t=0时刻的波形图,虚线为t=0.6s时的波形图,波的周期T0.6s,则（）,2020/5/28,图8-1-11,A.波的周期为2.4sB.在t=0.9s时,P点沿y轴正方向运动C.经过0.4s,P点经过的路程为4mD.在t=0.5s时,Q点到达波峰位置,解析因为T0.6s且波沿x轴负方向传播,所以波一定传播了,经过,所以周期为0.8s,A错误;P点0时刻沿x轴负方向运动,经过后仍沿x轴负方向,2020/5/28,运动,B错误;经过0.4s即半个周期,P点振动通过的路程为两个振幅,为0.4m,C错误;经过0.5sQ点恰好到达波峰位置,D正确.,答案D,4.(2011象山北仓两地高考适应性考试)沿x轴正方向传播的简谐横波在t1=0s时的波形如图8-1-12所示,此时波传播到x=2m处的质点B,质点A恰好位于波谷位置,C、D两个质点的平衡位置分别位于x=3m和x=5m处.)当t2=0.6s时,质点A恰好第二次(从计时后算起)处,图8-1-12,2020/5/28,于波峰位置,则下列判断中正确的是（）A.该波的波速等于10m/sB.当t=1.0s时,质点C在平衡位置处且向上运动C.当t=0.9s时,质点D的位移为2cmD.当质点D第一次位于波峰位置时,质点B恰好位于波峰位置,解析由质点A计时起第二次到波峰,则=t2,T=0.4s,v=m/s=5m/s,A错;波由B传到C需0.2s且向上振动,当t=1.0s时仍从平衡位置向上振动,B对;波从B传到D点需0.6s,再经0.3s,D点到-2cm处,C错;BD=,D错.,B,2020/5/28,5.(20011晋城市二模)在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速v=200m/s,已知t=0时,波刚好传播到x=40m处,如图8-1-13所示.在x=400m处有一接收器处于静止(图中未画出),下列说法正确的是（）,图8-1-13,A.波源开始振动时方向沿y轴正方向B.从t=0开始经0.15s,x=40m处的质点通过的路程为0.6m,2020/5/28,C.接收器在t=2s时才能接收到此波D.若波源向x轴正方向运动,接收器接收到波的频率可能为12Hz,解析由波的传播方向可知波源开始振动时沿y轴负向,A错;=20m,T=0.1s,s=410cm=60cm=0.6m,B对;x-40=vt,t=1.8s,C错;由多普勒效应可知D正确.,答案BD,2020/5/28,6.(2011武汉市模拟)两个简谐波信号在水平弹性绳中相向传播,波长均为2m,波速均为1m/s.t=0时,两个波的前端相距1m,波形如图8-1-14所示,则图中各波形对应的时刻t1、t2、t3、t4分别为（）A.2s,1.5s,1s,2.5sB.2s,1s,1.5s,2.5sC.1s,1.5s,2s,2.5sD.1s,2s,1.5s,4s,图8-1-14,A,2020/5/28,7.(2011河西区质检)在同一地点有两个静止的声源,发出声波1和声波2.在同一个空间的空气中沿同一方向传播,如图8-1-15所示为某时刻这两列波的图象,则下列说法中正确的是（）,图8-1-15,A.波1速度比波2速度大B.相对于同一障碍物,波1比波2更容易发生衍射现象C.在这两列波传播的方向上,不会产生稳定的干涉现象,2020/5/28,D.在这两列波传播的方向上运动的观察者,听到的这两列波的频率可以相同,解析同种介质中v相同,1=22,可知A错,B对;T=,T1=2T2,频率不同,C正确;由多普勒效应知D错.答案BC,8.(2011上饶市第二次模拟)如图8-1-16所示,两列相同机械波在同一介质传播过程中某时刻相遇的情况,图中实线表示波峰,虚线表示波谷,D为E、C连线的中点,B为A、C连线的中点,则(),2020/5/28,图8-1-16,A.质点A始终在波峰B.质点B的合振动时而加强,时而减弱C.质点B和D此时刻都在平衡位置,且振动方向相同D.质点B和D的振动方向始终相反,2020/5/28,解析质点A为振动加强点,其位移随时间变化,A错;质点B处的合位移为零,B、C错;BD=,振动方向始终相反,D对.答案D,9.(2011岳阳市高考信息卷)一列简谐横波沿x轴传播,如图8-1-17甲、乙所示分别为传播方向上相距3m的两质点的振动图象,则波的传播速度大小可能为（）,图8-1-17,2020/5/28,A.30m/sB.20m/sC.15m/sD.5m/s,解析由t=0时振动图象可得如右图的波的形状,考虑到周期性,s=+n,=,v=m/s=m/s,分析知A正确.,答案A,2020/5/28,10.(2011三明市质检)一列简谐横波以1m/s的速度沿绳子由A向B传播.质点A、B间的水平距离x=3m,如图8-1-18所示.若t=0时质点A刚从平衡位置开始向上振动,其振动方程为y=2sintcm.则B点的振动图象为下图中的(),图8-1-18,2020/5/28,解析T=4s,=vT=4m,从A传到B需3s,且B点起振方向向上,B对.答案B11.(2011诸暨市质检)位于介质和分界面上的波源S,产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波,某时刻波形如图8-1-19所示.若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2,则(不计波传播过程中的能量损耗)（）,2020/5/28,图8-1-19,A.两列波振幅相同B.波源S此时刻振动方向向下C.f1f2=43D.v1v2=83答案ABD,2020/5/28,12.(2011龙岩市质检)在“用单摆测定重力加速度”的实验中:甲同学分别选用三种材料不同而直径都为2cm的实心球、长度不同的细棉线组成单摆,完成了四组实验.各组实验的器材和部分测量数据如下表.其中最合理的实验是第组.,2020/5/28,乙同学选择了合理的实验装置