高考知识点巡查专题机械振动和机械波cldu.docx

物理资源大观园提供专题十 机械械振动和和机械波波雷区扫描描本部分常常见的失失分点有有：1.不能能建立正正确的波波动情境境，对振振动是单单个质点点的运动动，波动动是大量量质点振振动的集集体表现现的理解解不够深深刻.2.不能能理解波波的形成成过程、前前后质点点的振动动关系.3.不理理解波动动图象的的周期性性.4.对质质点做简简谐运动动的条件件理解不不够.5.对振振动图象象和波动动图象的的关系不不清楚.产生上述述失误的的原因是是基本概概念不清清，不能能运用运运动学、动动力学和和能的转转化等知知识，通通过推理理和空间间想象解解决问题题.排雷示例例例1.(19998年全全国)图101中两两个单摆摆摆长相相同，平平衡时两两摆球刚刚好接触触，现将将摆球AA在两摆摆线所在在平面内内向左拉拉开一小小角度后后释放，碰碰撞后两两摆球分分开各自自做简谐谐振动.以mA、mB分别表表示摆球球A、BB的质量量，则图101A.如果果mAmB，下一一次碰撞撞将发生生在平衡衡位置右右侧B.如果果mAmB，下一一次碰撞撞将发生生在平衡衡位置右右侧C.无论论两摆球球的质量量之比是是多少，下下一次碰碰撞都不不可能在在平衡位位置右侧侧D.无论论两摆球球的质量量之比是是多少，下下一次碰碰撞都不不可能在在平衡位位置左侧侧雷区探测测本题较为为新颖，主主要考查查单摆做做简谐运运动的周周期性，与与单摆周周期有关关的因素素.雷区诊断断本题要求求熟练地地运用“单摆振振动周期期跟振幅幅无关、跟跟摆球质质量无关关”的知识识来分析析题中给给出的物物理情境境，并得得出结论论.错选选A或BB项的原原因是没没有将碰碰撞后两两小球的的运动情情况与单单摆的周周期联系系起来，这这主要是是由于在在试题题题干中，只只说明两两单摆的的摆长相相同，两两摆球各各自做简简谐运动动，而没没有提及及单摆的的振动周周期，而而且在选选项的表表述上具具有相同同的迷惑惑性，另另外本试试题给出出的物理理情境比比较新颖颖，不能能对物理理情境做做出正确确分析是是导致错错误的根根本原因因.正确确思路是是：两球球碰撞后后都各自自做简谐谐运动，如如果mAmB，碰撞撞后A、BB两球均均从平衡衡位置开开始向右右运动，但但B球的速速度比AA球的速速度大，故故两球分分开各自自运动.由于两两个单摆摆摆长相相同，因因而A、BB两个摆摆球的运运动周期期相同，设设它们的的周期为为T，这样样从A、BB两摆球球刚发生生碰撞的的时刻经经过时间间，A、BB两摆球球各自刚刚好摆动到右右侧最高高点，然然后在重重力的作作用下，都都从右侧侧各自的的最高处处开始往往左摆动动，再经经过T/4时时间，刚刚好运动动到各自自的平衡衡位置，此此时两球球再次发发生碰撞撞，所以以，选项项A错误误.如果果mAmB，从A、BB两摆球球刚发生生碰撞的的时刻经经过T/4时时间，AA、B两两摆球都都刚好摆摆动到左左、右侧侧各自的的最高点点，然后后在重力力的作用用下都从从左、右右侧各自自的最高高处开始始左、右右摆动，再再经过TT/4时时间，刚刚好运动动到各自自的平衡衡位置，此此时两球球再次发发生碰撞撞，所以以选项BB也是错错误的.因此，不不管mAmB还是mAmB，即无无论两摆摆球的质质量之比比是多少少，下一一次碰撞撞都发生生在平衡衡位置，也也就是说说不可能能发生在在平衡位位置右侧侧或左侧侧.所以以选项CC、D都都是正确确选项.正确解答答 CCD例2.（119999年全国国）如图1002所示示，图aa中是一一条均匀匀的绳，11、2、33、4是绳绳上一系系列等间间隔的点点.现有有一列简简谐横波波沿此绳绳传播，某某时刻绳绳上9、110、111、112四点点的位置置和运动动方向如如图b所示(其他点点的运动动情况未未画出)，其中中点122的位移移为零，向向上运动动；点99的位移移达到最最大值.试在图图c中画出出再经过过周期时时点3、44、5、66的位置置和速度度方向.其他点点不必画画.(图图c的横纵纵坐标与与图a、b完全相相同)图102雷区探测测本题考查查波的形形成过程程中各质质点的振振动方向向，以及及形成的的波的图图象.雷区诊断断1.有的的画出33、4、55、6的的位置，但但将方向向画错.2.画出出的3、44、5、66点连成成的波形形图的波波长与图图b中的不不符.3.将33、4、55、6连连成的波波形图画画在图aa所示的的5、66、7、88点的纵纵坐标线线上.产生以上上错误的的原因，一一是没有有从图中中看出此此横波是是沿绳子子向右传传播的；二是不不理解横横波沿绳绳传播时时，绳上上各质点点不随着着波沿绳绳子向前前传播.正确的的分析思路是：从题中的的图b看出，在在图b所示的的某时刻刻该均匀匀绳上点点9正达达到位移移最大值值处，而而点122正通过过平衡位位置向上上运动，因因而由图图b中点99、100、111、122所在的的位置点点连成的的那段曲曲线，代代表在该该均匀绳绳上传播播的简谐谐横波在在图b所示的的某时刻刻的四分分之一波波长的一一段波形形图，由由这段波波形图可可以画出出在该均均匀绳上上传播的的简谐波波在图bb所示的的某时刻刻的从点点0到点点12的的波形图图如图dd所示.由图b中中表示的的这段波波形图的的形状和和点9、110、111、112四个个点的运运动方向向，可以以判断出出该均匀匀绳上传传播的简简谐横波波是向右右传播的的.根据据波长的的定义可可知，该该简谐波波的波形形图在四四分之三三个周期期内将向向右移动动四分之之三个波波长，也也可说成成是向左左移动四四分之一一个波长长，因此此在图bb所示的的某时刻刻再经过过四分之之三个周周期时点点3、44、5、66的位置置和速度度方向如如图1003所示示.正确解答答 如如图1003.图103例3.（220011年全国国）如图1004所示示，在平平面xyy内有一一沿水平平轴x正向传传播的简简谐横波波，波速速为3.0m/s,频率为为2.55Hz,振幅为为8.00×10-22m.已知知t=0时时刻P点质元元的位移移为y=4.0×10-22m,速度度沿y轴正向向.Q点在P点右方方9.00×10-11m处，对对于Q点的质质元来说说图104A.在tt=0时时，位移移为y=-44.0××10-22mB.在tt=0时时，速度度沿y轴负方方向C.在tt=0.1s时时，位移移为y=-44.0××10-22mD.在tt=0.1s时时，速度度沿y轴正方方向雷区探测测本题考查查波速、频频率和波波长的关关系和在在波的传传播过程程中质点点的振动动情况，根根据质点点振动方方向和波波的传播播方向确确定质点点的位置置.雷区诊断断由波速vv=3m/s,频率ff=2.5Hzz,根据据v=·f，可知知=1.22m,得PQQ间距为为.画出出大致波波形图如如105，由由波向右右传播可可判断出出质点QQ在x轴上方方，振动动方向向向下，再再经0.1s即即，波向向右传播播的距离离，质点点Q向下振振动，由由波传播播的周期期性可知知：此时时质点QQ正位于于y=-44.0××10-2m且向下下运动.正确解答答 BBC图105例4.（220011年全国国理综）图1所示示为一列列简谐横横波在tt=200 s时时的波形形图，图图2是这这列波中中P点的振振动图线线，那么么该波的的传播速速度和传传播方向向是A.v=25 cm/s，向向左传播播B.v=50 cm/s，向向左传播播C.v=25 cm/s，向向右传播播D.v=50 cm/s，向向右传播播 图106雷区探测测本题是把把振动图图象和波波的图象象结合起起来进行行波的传传播方向向的判断断，要求求学生对对这两个个图象有有深刻的的理解.雷区诊断断由图22可知，质质点P此时（tt=0时时刻）正正沿y轴向上上振动，放放在图11中可判判断出波波向左传传播，由由图2可可读出周周期T=2s，图图1可读读出波长长=1000cm,由由v=计算可可得v= 500 cmm/s.正确解答答 BB例5.（220011年全国国）细长轻绳绳下端拴拴一小球球构成单单摆，在在悬挂点点正下方方摆长处处有一个个能挡住住摆线的的钉子AA，如图图107所示示.现将将单摆向向左方拉拉开一个个小角度度，然后后无初速速地释放放.对于于以后的的运动，下下列说法法中正确确的是图107A.摆球球往返运运动一次次的周期期比无钉钉子时的的单摆周周期小B.摆球球在左、右右两侧上上升的最最大高度度一样C.摆球球在平衡衡位置左左右两侧侧走过的的最大弧弧长相等等D.摆线线在平衡衡位置右右侧的最最大摆角角是左侧侧的两倍倍雷区探测测本题着着重检查查学生对对全振动动的理解解以及单单摆周期期的决定定因素.还要理理解机械械能守恒恒定律.雷区诊断断由T=2可知，小小球在左左侧时的的周期大大于在右右侧时的的周期，无无钉子时时周期为为2，有钉钉子时的的周期为为+,因此此A对.由机械械能守恒恒定律可可知B对对.无论论在左侧侧还是右右侧所走走过的弧弧所对应应的弦长长相等，但但因半径径不同由由数学关关系可知知弧长不不相等，所所对应的的角也不不是2倍倍的关系系.正确解答答 AAB排雷演习习1.简谐谐横波某某时刻的的波形图图线如图图108所示示，由图图可知图108A.若质质点a向下运运动，则则波是从从左向右右传播B.若质质点b向上运运动，则则波是从从左向右右传播C.若波波从右向向左传播播，则质质点c向下运运动D.若波波从右向向左传播播，则质质点d向上运运动2.一列列横波在在t=0时时刻的波波形如图图109中实实线所示示，在tt=1s时时刻的波波形如图图中虚线线所示.由此可可以判定定此波的的图109A.波长长一定是是4 ccmB.周期期一定是是4 ss C.振幅幅一定是是2 ccmD.传播播速度一一定是11 cmm/s3.图11010中中所示为为一简谐谐横波在在某一时时刻的波波形图，已已知此时时质点AA正向上上运动，如如图中箭箭头所示示.由此此可断定定此横波波A.向右右传播，且且此时质质点B正向上上运动B.向右右传播，且且此时质质点C正向下下运动C.向左左传播，且且此时质质点D正向上上运动D.向左左传播，且且此时质质点E正向下下运动图10104.一列列简谐横横波向右右传播，波波速为vv0沿波传传播方向向上有相相距为LL的P、Q两点，如如图10011所所示.某某时刻PP、Q两质点点都处于于平衡位位置，且且P、Q间仅有有一个波波峰.经经过时间间t，Q质点第第一次运运动到波波谷，则则t的可能能值有图1011A.1个个 BB.2个个 C.33个 DD.4个个5.一列列横波在在某时刻刻的波形形图如图图1012中中实线所所示，经经过2××1022s后的的波形如如图10012中中虚线所所示.则则该波的的波速vv和频率率f可能是是图1012A.v为为5 mm/sB.v为45 m/ssC.f为为50 HzDD.F为377.5 Hz6.已知知平面简简谐波在在x轴上传传播，原原点O的振动动图线如如图10013（aa）所示示，t时刻的的波形图图线如图图1013(b)所示示.则ttt0.5s时时刻的波波形图线线可能是是图10014中中的图1013图10147.（220033年新课课程，118）简谐机械械波在给给定的媒媒质中传传播时，下下列说法法正确的的是A.振幅幅越大，则则波传播播的速度度越快B.振幅幅越大，则则波传播播的速度度越慢C.在一一个周期期内，振振动质元元走过的的路程等等于一个个波长D.振动动的频率率越高，则则波传播播一个波波长的距距离所用用的时间间越短8.两列列简谐横横波沿xx轴传播播，传播播速度的的大小相相等，其其中一列列沿x方向传传播(如如图10015中中实线所所示).一列沿沿负x方向传传播(如如图中虚虚线所示示)，这这两列波波的频率率相等，振振动方向向均沿yy轴.则则图中xx1、22、3、5、66、7、88各点中中振幅最最大的是是：x_的的点，振振幅最小小的是xx_的点点.图10159.月球球上的重重力加速速度为地地球的，将将走时准准确的摆摆钟放在在月球上上去，在在地球上上经过224t，该钟钟在月球球上指针针的示数数是经过过了多少少小时?当此钟钟在月球球上指针针示数经经过244t，地球球上经过过的时间间是多少少小时?10.一一列简谐谐波沿直直线传播播，位于于此直线线上的AA、B两两质点相相距6 m，某某时刻tt1，A质点处处在正的的最大位位移处，B质点恰处在平衡位置，从这一时刻起又经过t20.005s时，A质点恰好回到平衡位置，B质点正好在负的最大位移处，波的传播方向为由A到B，且波长6m，周期T（t2t1），试求这列波的波长为多少米?频率为多少赫兹，波速为多少?物理资源大观园提供