2026届高三物理二轮复习课件：第1讲 力与物体的平衡

第12讲振动与波贯通•知识脉络研学•核心考点目录索引

微专题1贯通•知识脉络研学•核心考点考点一机械振动命题角度1简谐运动的规律1.回复力F=-kx,F(或a)的大小与x的大小成正比,方向相反。2.物理量变化特点靠近平衡位置时,速度v、动能Ek都增大,位移x、回复力F、加速度a、势能Ep都减小;远离平衡位置时,速度v、动能Ek都减小,位移x、回复力F、加速度a、势能Ep都增大。3.简谐运动的周期性和对称性

周期性特征对称性特征在关于平衡位置O对称的两点,质点速度的大小、动能、势能相等,相对平衡位置的位移大小相等、方向相反例1

(2024河北卷)如图所示,一电动机带动轻杆在竖直框架平面内匀速转动,轻杆一端固定在电动机的转轴上,另一端悬挂一紫外光笔,转动时紫外光始终竖直投射至水平铺开的感光纸上,沿垂直于框架的方向匀速拖动感光纸,感光纸上就画出了描述光点振动的x-t图像,已知轻杆在竖直面内长0.1m,电动机转速为12r/min,该振动的角速度和光点在12.5s内通过的路程分别为(

)A.0.2rad/s,1.0mB.0.2rad/s,1.25mC.1.26rad/s,1.0mD.1.26rad/s,1.25mC

B

多题归一

单摆的拓展模型

偏角很小时等效为单摆等效重力加速度为g0=gsinθ命题角度2简谐运动图像的理解与应用例3

(2024福建卷)某简谐运动的y-t图像如图所示,则以下说法正确的是(

)A.振幅为2cmB.频率为2.5HzC.0.1s时速度为0D.0.2s时加速度方向竖直向下B

例4

(2024浙江1月选考)如图甲所示,质量相等的小球和点光源,分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上,间距为l,竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为2l,小球和光源做小振幅运动时,在观测屏上可观测小球影子的运动。以竖直向上为正方向,小球和光源的振动图像如图乙所示,则(

)A.t1时刻小球向上运动B.t2时刻光源的加速度向上C.t2时刻小球与影子相位差为πD.t3时刻影子的位移为5AD

考点二机械波

温馨提示①介质中各质点随波振动,但并不随波迁移;②质点振动nT(n=0,1,2,3,…)时,波形不变;③由于波的周期性、波传播方向的双向性,波的传播问题易出现多解现象。2.波的图像的周期性:相隔时间为周期整数倍的两个时刻的波形相同,从而使题目的解答出现多解的可能。3.波传播方向的双向性:在题目未给出波的传播方向时,要考虑到波可沿x轴正向或负向传播的两种可能性。例5

(多选)(2025广东模拟)如图所示,S为波源,t=0时刻开始向上振动,产生的简谐横波向右传播。在t=2.4s时刻波传播到P点,t=3.2s时刻Q处质点第一次到达最低点,运动的路程为6cm,P、Q间的距离为1m,波速为2m/s,下列说法正确的是(

)A.P处质点振动频率为2.5HzB.该简谐波的波长为0.8mC.波源处质点振幅为3cmD.P处质点与波源处质点振动方向总是相反AB

例6

(多选)(2025陕晋青宁卷)一列简谐横波在介质中沿直线传播,其波长大于1m,a、b为介质中平衡位置相距2m的两质点,其振动图像如图所示。则t=0时的波形图可能为(

)CD

命题角度2波的图像与振动图像1.解决波的图像与振动图像的方法技巧

例7

(多选)(2025山东卷)均匀介质中分别沿x轴负向和正向传播的甲、乙两列简谐横波,振幅均为2cm,波速均为1m/s,M、N为介质中的质点。t=0时刻的波形图如图所示,M、N的位移均为1cm。下列说法正确的是(

)A.甲波的周期为6sB.乙波的波长为6mC.t=6s时,M向y轴正方向运动D.t=6s时,N向y轴负方向运动BD

BD

温馨提示波的干涉和衍射是波特有的性质,波的干涉实质是波的叠加,同时要理解波的独立传播性原理。发生干涉时,加强点始终加强,减弱点始终减弱;不同时刻加强点和减弱点的位移大小关系不确定。例9

(2023广东卷)渔船常用回声探测器发射的声波探测水下鱼群与障碍物。声波在水中的传播速度为1500m/s,若探测器发出频率为1.5×106Hz的声波,下列说法正确的是(

)A.两列声波相遇时一定会发生干涉B.声波由水中传播到空气中,波长会改变C.该声波遇到尺寸约为1m的被探测物时会发生明显衍射D.探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度无关

B

例10如图甲所示,人们听音乐时外界噪声容易传入人耳中,其中A、C、E、F均位于平衡位置,如图乙所示,戴上降噪耳塞后可有效降低外界噪声的影响,则下列说法正确的是(

)A.图甲中AF之间的距离为一个波长B.图甲中A点的运动速度比B点快C.图乙中利用了声波的衍射D.图乙中若环境噪声的频率增加,降噪声波的频率可以保持不变

B解析

由图甲可知,AF之间的距离为两个波长,A错误;振动中,质点离平衡位置越近速度越快,A比B离平衡位置近,则A速度更快,B正确;降噪过程应用了波的干涉原理,主动降噪利用的是声波干涉(两列波叠加抵消)而非衍射,C错误;降噪声波需要与环境噪声波的频率相同才能干涉相消,若环境噪声频率增加,降噪声波频率必须改变,D错误。例11

(多选)(2024山东卷)甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播,波速均为2m/s。t=0时刻二者在x=2m处相遇,波形图如图所示。关于平衡位置在x=2m处的质点