2022年高三复习专题振动和波专题.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆振动专题一 简谐振动几个问题:1 什么是机械振动 2 什么是回复力,回复力的来源? 3 什么是平稳位置,平稳位置肯定受力平稳吗? 4 什么简谐振动,其检验式为?简谐振动和机械振动的区分联系? 5 简谐振动的物理量:位移振幅周期频率? 6 分析在一个周期中速度加速度回复力能量如何变化 7 分析在一个T 二分之一T 四分之一T 振动质点1 某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为xAsin4t,就质点()A. 第 1 s 末与第 3 s 末的位移相同B. 第 1 s 末与第 3 s 末的速度相同C.3 s 末至 5 s
2、 末的位移方向都相同D.3 s 末至 5 s 末的速度方向都相同名师归纳总结 解析:由关系式可知4rad/s,T28s,A x 1 2 3 4 5 6 7 8 t/sO -A 第 1 页,共 26 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆将 t=1s 和 t=3s 代入关系式中求得两时刻位移相同,A 对;画出对应的位移- 时间图像,由图像可以看出,第 1s 末和第3s 末的速度方向不同,B 错;仍由图像可知,3s 末至 5s 末的位移大小相同,方向相反,而速度是大小相同,方向也相同;故 C错、 D对;2 大路上匀速行驶的货车受一扰
3、动,下振车上货物随车厢底板上动但不脱离底板 . 一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动,周期为 T. 取竖直向上为正方向,以某时刻作为计时起点,即 t=0 ,其振动图象如下列图,就 A.t= 1 T 时,货物对车厢底板的压力最大4B.t= 1 T2C.t= 3 T 时,货物对车厢底板的压力最大4D.t= 3 T 时,货物对车厢底板的压力最小4答案 C 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆3 一简谐振子沿x 轴振动,平稳位置在坐标原点;t0时刻振子的位移x0.1m;t4 s 3时刻x0.
4、1m;t4s时刻x0.1m;该振子的振幅和周期可能为A0. 1 m ,8 s 3 B0.1 m, 8s C0.2 m ,8 s 3D0.2 m ,8s 【答案】 Ad t2 t1 【解析】 在 t =4 s 和 t =4s 两时刻振子的位移相同,3第一种情况是此时间差是周期的整数倍 4 43 nT,当 n=1 时 T 834 s 的半个周期内振子的位移由负的最大变为正的最大,所3s;在以振幅是 0.1m;A 正确;第 二 种 情 况 是 此 时 间 差 不 是 周 期 的 整 数 倍 就4044nTT,当 n=0 时T8s,且由于2t 是1t 的二倍332说明振幅是该位移的二倍为0.2m;如图
5、答案D;【命题意图与考点定位】化;振动的周期性引起的位移周期性变例 如下列图为水平放置的两个弹簧振子 a 和 b 的振动图象,已知两个振子质量之比ma :mb = 2 :3,弹簧的劲度系数 Ka :Kb = 3 :2,就:( 1)它们的振幅之比 Aa:A b为(2)它们的振动周期名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆之比 Ta:T b为二(3)它们的最大加速度之比a: b为单摆4. 做简谐振动的单摆摆长不变,如摆球质量增加为原先的 4倍,摆球经过平稳位置时速度减小为原先的1/2 ,就单摆振动)
6、的( C A频率、振幅都不变B频率、振幅都转变C频率不变、振幅转变T D频率转变、振幅不变解析:由单摆的周期公式2l g,可知,单摆摆长不变,就周期不变, 频率不变; 振幅 A 是反映单摆运动过程中的能量大小的物理量,由 E K 1 mv 可知,摆球经过平稳位置时的2动能不变,因此振幅转变,所以 C正确;5 如下列图的单摆 , 摆球 a 向右摇摆到最低点时 , 恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b 发生碰撞 , 并粘接在一起 , 且摇摆平面不变. 已知碰撞前 a 球摇摆的最高点与最低点的高度差为 h, 摇摆的周期为 T,a 球质量是 b 球质量的 5 倍, 碰撞前 a 球在最低点的速度是 b
7、 球速度的一半 . 就碰撞后 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆A. 摇摆的周期为5 T 6B. 摇摆的周期为6 T 50.3h 0.25hC. 摆球的最高点与最低点的高度差为 D. 摆球的最高点与最低点的高度差为答案 D 解析 碰撞前后摆长不变 , 由 T=2 L 知, 摇摆的周期不 g变. 如 a 球质量为 M,速度为 v, 就 B 球质量为 Mb= M ,v b=2v, 5由碰撞过程动量守恒得:Mv-Mbvb=M+Mbv代入数值解得 :v =1 v 2由于 h=v22g所以 h=v2
8、=1 h. 42g6 一单摆做小角度摇摆,其振动图象如图,以下说法正确的是A 1 t 时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最小名师归纳总结 B 2 t 时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最小第 5 页,共 26 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆C 3 t 时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最大D 4 t 时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最大例 有一单摆在地面上时在肯定时间内振动了 N次,将它移到山顶上,在相同时间内振动了N1 次,就可推算出此山的高度约为地球半径的()、N1 N + 1 倍; D、1 A、N1 1 倍; B、1 倍
9、; C倍例 用单摆测定重力加速度时,某同学测得的数值大于当地重力加速度的真实值,引起这一误差的可能缘由是()A、摆球在水平面内做圆周运动B、测量摆长时,漏测摆球直径C、当摆球通过平稳位置时启动秒表并数下“1” ,直到第 30 次通过平稳位置时制动秒表测得 T = t/30 D、以上说法都不能例 把调准的摆钟,由北京移到赤道,这个钟:()A、变慢了,要使它变准,应增加摆长 B、变慢了,要使它变准,应减短摆长C、变快了,要使它变准,应增加摆长 使它变准,应减短摆长D、变快了, 要例 一只单摆,在第一个行星表面上的振动周期为 T1,在其次个行星表面上的振动周期为T2;如这两个行星的质量之名师归纳总结
10、 比 M1:M2=4,半径之比R1:R2=2,就 T1:T2等于()第 6 页,共 26 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆 A、1:1 B、2:1 C、4:1 D、1:4 三 受迫振动 共振7 某振动系统的固有频率为fo ,在周期性驱动力的作用下做受迫振动,驱动力的频率为f;如驱动力的振幅保持不变,以下说法正确选项 不得分)_(填入选项前的字母,有填错的A当 f f 0时,该振动系统的振幅随 f 减小而增大C该振动系统的振动稳固后,振动的频率等于 f 0 D该振动系统的振动稳固后,振动的频率等于 f 答案: BD 8 某地
11、区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为 4 km/s和 9 km/s, 一种简易地震仪由竖直弹簧振子P 和水平弹簧振子H 组成(如图) , 在一次地震中 , 震源在地震仪下方, 观看到两振子相差5 s 开头振动 , 就 名师归纳总结 A.P 先开头振动 , 震源距地震仪约36 km 第 7 页,共 26 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆B.P 先开头振动 , 震源距地震仪约 25 km C.H 先开头振动 , 震源距地震仪约36 km D.H先开头振动 , 震源距地震仪约25 km A 由于纵波传播较快, 故 P 先开头振
12、动 , 设震源距地震仪约 x, 就有:x -v 横x = t, 代入数据可得 v 纵x=36 km, 故 A 正确 . 9 某同学看到一只鸟落在树枝上的P 处, 树枝在 10 s 内上下振动了 6 次. 鸟飞走后 , 他把 50 g 的砝码挂在 P 处 , 发觉树枝在 10 s 内上下振动了 12 次, 将 50 g 的砝码换成 树枝在 15 s 内上下振500 g 的砝码后 , 他发觉动了 6 次. 你估量鸟的质量最接近()B.200 g C.500 g A.50 g D.550 g答案 B 解析鸟在树枝上时 , 树枝振动的周期为T0=1.7 s, g的砝码时 , 树枝振动的周期T2=2.5
13、 s, 由于 T1T0T2, 所以鸟的质量 m 应满意挂上 50 g 的砝码时 , 树枝振动的周期为T1=0.83 s, 挂上 500:50 gm500 g, 故正确选项 B. 例 把一个筛子用四根弹簧支起来,筛子上装一个偏名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆心轮,它每转一周给筛子一个驱动力,这就做成了一个共振筛,筛子作自由振动时,完成20 次全振动用时15 秒,在某电压下,电动偏心轮转速是88r/min ,已知增大电动偏心轮的电压,可以使其转速提高,增加筛子的质量,可以增大筛子的固有周期,
14、 要是筛子的振幅增大,()以下说法中正确选项:A、降低输入电压 B、提高输入电压 C、增加筛子质量 D、削减筛子质量波专题1.(09 全国卷14)以下关于简谐振动和简谐波的说法,正确选项()A媒质中质点振动的周期肯定和相应的波的周期相等B媒质中质点振动的速度肯定和相应的波的波速相等C波的传播方向肯定和媒质中质点振动的方向一样名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆D横波的波峰与波谷在振动方向上的距离肯定是质点振幅的两倍解析:此题考查机械波和机械振动. 介质中的质点的振动周期和相应的波传播周期一样
15、A 正确 . 而各质点做简谐运动速,度随时间作周期性的变化, 但波在介质中是匀速向前传播的所以不相等 ,B 错 . 对于横波而言传播方向和振动方向是垂直的 ,C 错. 依据波的特点 D 正确;2 弹性绳沿 x 轴放置,左端位于坐标原点,用手握住绳的左 端,当 t 0 时使其开头沿 y 轴做振幅为 8cm的简谐振动,在 t 0.25s 时,绳上形成如图所示的波形,就该波的波速为_cm/s , t _时,位于 x245cm的质点 N恰好第一次沿 y 轴正向通过平稳位置;答案: 20,2.75 解析:由图可知,这列简谐波的波长为20cm,周期 T=0.25s名师归纳总结 4=1s,所以该波的波速vT
16、20cm s220cm s;从t=0 时刻第 10 页,共 26 页1x 245s2.25 s, 在振动到沿开头到 N质点开头振动需要时间t 1v20y 轴正向通过平稳位置需要再经过T0.5s ,所以当t=t2- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆(2.25+0.5 )s=2.75s ,质点 N 恰好第一次沿 y 轴正向通过平稳位置;3 (4 分) 2 在t0时刻,质点A 开头做简谐运动,其振动图象如图乙所示;质点A 振动的周期是s;t 8 s 时,质点 A 的运动沿 y 轴的 方向(填“ 正” 或“ 负”);质点 B 在波动的传
17、播方向上与 A 相距 16m,已知波的传播速度为 2m/s,在 t 9 s 时,质点B 偏离平稳位置的位移是 cm;答案: B.(2)4 正 10 解析:(2)振动图象和波形图比较简单混淆,而导致出错,在读图是肯定要留意横纵坐标的物理意义,以防止出错;题图为波的振动图象,图象可知周期为4s,波源的起振方向与波头的振动方向相同且向上,t=6s 时质点在平稳位置向下振动,故 8s 时质点在平稳位置向上振动;波传播到 B 点,需要时间 t 1 x 16 s=8s ,故 t 9 s 时,质点又振动了 1s 1 个周v 2 4期 ,处于正向最大位移处,位移为 10cm.;4 如下列图 , 位于介质和分界
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- 2022 年高 复习 专题 振动
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