2017届高三物理一轮复习基础：第十二章 机械振动和机械波38含答案
高考物理一轮复习 第13章 振动 波动 光 电磁波 相对论 第2节 机械波教案(含解析)
第2节机械波一、波的形成与传播1．机械波的形成条件(1)有发生机械振动的波源。
(2)有传播介质，如空气、水、绳子等。
2．传播特点(1)传播振动形式、能量和信息。
(2)质点不随波迁移。
(3)介质中各质点振动频率、振幅、起振方向等都与波源相同。
3．机械波的分类4.(1)波长：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻点间的距离，用λ表示。
波长由频率和波速共同决定。
①横波中，相邻两个波峰(或波谷)之间的距离等于波长。
②纵波中，相邻两个密部(或疏部)之间的距离等于波长。
(2)频率：波的频率由波源决定，等于波源的振动频率。
(3)波速：波的传播速度，波速由介质决定，与波源无关。
(4)波速公式：v ＝λf ＝λT 或v ＝Δx Δt。
二、波的图象 1．坐标轴x 轴：各质点平衡位置的连线。
y 轴：沿质点振动方向，表示质点的位移。
2．物理意义：表示介质中各质点在某一时刻相对各自平衡位置的位移。
3．图象形状：简谐波的图象是正弦(或余弦)曲线，如图所示。
三、波的干涉、衍射和多普勒效应1．波的叠加 观察两列波的叠加过程可知：几列波相遇时，每列波都能够保持各自的状态继续传播而不互相干扰，只是在重叠的区域里，质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。
2．波的干涉和衍射(1)定义：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感受到波的频率发生变化的现象。
(2)实质：波源频率不变，观察者接收到的频率发生变化。
(3)规律：①波源与观察者如果相互靠近，观察者接收到的频率变大。
②波源与观察者如果相互远离，观察者接收到的频率变小。
③波源和观察者如果相对静止，观察者接收到的频率等于波源的频率。
1．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)(1)在机械波的传播中，各质点随波的传播而迁移。
(×)(2)机械波的频率等于振源的振动频率。
(√)(3)通过波的图象可以找出任一质点在任意时刻的位移。
高三物理一轮复习 第12章 机械振动 机械波 光 电磁波
峙对市爱惜阳光实验学校机械波[随堂反应]1．(多项选择)关于振动和波的关系，以下说法中正确的选项是( )A．振动是波的成因，波是振动的传播B．振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点起来呈现的运动现象C．波的传播速度就是质点振动的速度D．波源停止振动时，波立即停止传播解析：机械波的产生条件是有波源和介质．由于介质中的质点依次带动由近及远传播而形成波，所以选项A和B正确．波的传播速度是波形由波源向外伸展的速度，在均匀介质中其速度大小不变；而质点振动的速度和方向都随时间周期性地发生变化，选项C错误．波源一旦将振动传给了介质，振动就会在介质中向远处传播，当波源停止振动时，介质仍然继续传播波源振动的运动形式，不会随波源停止振动而停止传播，即波不会停止传播，选项D错误．答案：AB2.(2021·高考卷)周期为2.0 s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻图象如下图，此时质点P沿y轴负方向运动，那么该波( )A．沿x轴正方向传播，波速v＝20 m/sB．沿x轴正方向传播，波速v＝10 m/s C．沿x轴负方向传播，波速v＝20 m/sD．沿x轴负方向传播，波速v＝10 m/s解析：P点沿y轴向负方向运动，由“上下坡〞法可知，该波沿x轴正方向传播．由图可知波长λ＝20 m，因周期T＝2.0 s，故波速v＝λT＝20 m2.0 s＝10 m/s，B正确．答案：B3．(2021·高考卷)简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播，波速为v.假设某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点a、b相距为s，a、b之间只存在一个波谷，那么从该时刻起，以下四幅波形图中质点a最早到达波谷的是( )解析：B、D图中a点正通过平衡位置向下振动，A、C图中a点正通过平衡位置向上振动，A中波长λA＝2s，周期T A＝2sv，结合a点振动方向，可知a点到达波谷时间t A＝34T A＝3s2v.同理，t B＝s4v、t C＝3s4v、t D＝s6v，t D最小，D正确．答案：D4．(多项选择)(2021·高考课标卷Ⅱ)图甲为一列简谐横波在t＝0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置在x＝1.0 m处的质点，Q是平衡位置在x＝4.0 m处的质点；图乙为质点Q的振动图象．以下说法正确的选项是( )A ．在t ＝0.10 s 时，质点Q 向y 轴正方向运动B ．在t ＝0.25 s 时，质点P 的加速度方向与y 轴正方向相同C ．从t ＝0.10 s 到t ＝0.25 s ，该波沿x 轴负方向传播了6 mD ．从t ＝0.10 s 到t ＝0.25 s ，质点P 通过的路程为30 cmE ．质点Q 简谐运动的表达式为y ＝0.10sin 10πt (单位制)解析：由图甲得λ＝8 m ，由图乙得T ＝0.2 s ，所以v ＝λT＝40 m/s.由图乙知，在t ＝0.10 s 时，质点Q 通过平衡位置向y 轴负方向运动，A 错误．结合图甲，由“同侧法〞判得波沿x 轴负方向传播，画出t ＝0.25 s 时的波形图，标出P 、Q 点，如下图，此时P 点在x 轴下方，其加速度向上，B 正确．Δt ＝0.25 s －0.10 s ＝0.15 s ，Δx ＝v Δt ＝6.0 m ，C 正确．P 点起始位置不在平衡位置或最大位移处，故D 错误．由图知A ＝0.1 m ，ω＝2πT＝10π rad/s，所以Q 点做简谐运动表达式为y ＝0.10sin 10πt (单位制)，E 正确．答案：BCE5.(多项选择)(2021·高三检测)一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9 m 的a 、b 两质点的振动图象如下图．以下描述该波的图象可能正确的选项是( )解析：根据a 、b 两质点的振动图象可知其间距为λ4的奇数倍，即nλ4＝9 m(n＝1,3,5…)，那么波长λ的可能值是：36 m 、12 m 、365 m 、367 m 、4 m 、3611 m ．综上可知答案为A 、C.答案：AC[课时作业]一、单项选择题1．关于波的形成和传播，以下说法不正确的选项是( )A ．质点的振动方向与波的传播方向平行时，形成的波是纵波B ．质点的振动方向与波的传播方向垂直时，形成的波是横波C ．波在传播过程中，介质中的质点随波一起迁移D ．波可以传递振动形式和能量解析：横波和纵波的分类是根据波的传播方向和振动方向的关系，平行为纵波，垂直为横波，故A 、B 两项都正确；波是振动形式的传播，在传播过程中，质点只在平衡位置附近振动，并不随波迁移，故D 正确，C 错误．答案：C2．(2021·高考卷)一简谐机械横波沿x 轴正方向传播，波长为λ，周期为T .t＝0时刻的波形如图甲所示，a 、b 是波上的两个质点．图乙是波上某一质点的振动图象．以下说法正确的选项是( )A ．t ＝0时质点a 的速度比质点b 的大B．t＝0时质点a的加速度比质点b的小C．图乙可以表示质点a的振动D．图乙可以表示质点b的振动解析：由图甲可知，t＝0时，a在正向最大位移处，v＝0，加速度最大；b在平衡位置，速度最大，a＝0，且振动方向沿y轴负向，图乙可以表示质点b的振动，选项A、B、C都错误，选项D正确．答案：D3.如下图是两个完全相同的波源在介质中形成的波相叠加而发生的干预的示意图，实线表示波峰，虚线表示波谷，那么以下说法正确的选项是( )A．A点为振动点，经过半个周期，这一点振动减弱B．B点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动C．C点为振动点，经过半个周期，这一点振动仍D．D点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动解析：两列波在A、C两点(A、C连线上)引起的振动始终同相，振动始终，两列波在B、D两点引起的振动始终反相，振动始终减弱，故只有C正确．答案：C4．(2021·月考)如图甲所示，是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图，P是离原点x1＝2 m的一个介质质点，Q是离原点x2＝4 m的一个介质质点，此时离原点x3＝6 m的介质质点刚刚要开始振动．图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图象(计时起点相同)．由此可知( )A．这列波的波长λ＝2 mB．图乙可能是图质点Q的振动图象C．这列波的传播速度v＝3 m/sD．这列波的波源起振方向为向上解析：由题图甲读出波长λ＝4 m，由题图乙读出周期T＝2 s，波速v＝λT＝2 m/s，A、C错误；由题图乙看出，t＝0时刻，质点经过平衡位置向上，而题图，Q点也经过平衡位置向上运动，B正确；波源的起振方向与x3＝6 m的质点t＝0时刻的振动方向相同，简谐波沿x轴正方向传播，那么知x3＝6 m的质点在t ＝0时刻的振动方向向下，那么波源的起振方向向下，D错误．答案：B5．如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t＝0时的波形图，当Q点在t ＝0时的振动状态传到P点时，那么( )A．1 cm<x<3 cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动B．Q处的质点此时的加速度沿y轴的正方向C．Q处的质点此时正在波峰位置D．Q处的质点此时运动到P处解析：画出当Q 点的振动状态传到P 点，即t ＝34T 时的波形图(如图中虚线所示)，由波的传播方向知，1 cm ＜x ＜2 cm 范围内的质点沿y 轴正方向运动，A 错误．此时Q 处的质点在波谷位置，具有沿y 轴正方向的加速度，所以B 正确，C 错误．介质中的各点在波的传播过程中只在其平衡位置附近做机械振动，并不向前传播，D 错误．答案：B二、多项选择题6．关于波的干预、衍射现象，以下说法正确的选项是( )A ．有的波只能发生干预现象，有的波只能发生衍射现象B ．产生干预现象的必要条件之一，就是两列波的频率相C ．能观察到明显的衍射现象的条件是障碍物的尺寸与波长比拟相差不多或比波长更小D ．在干预图样中，振动区域的质点，其位移始终保持最大；振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小E ．当观测者靠近波源时，接收到的波的频率会大于波源的振动频率解析：干预、衍射是波共有的特性，所以A 错误．干预需要满足两波频率相同、波源性质相同的条件，B 正确．当满足d ≤λ时，可产生明显的衍射现象，C正确．在干预图样中，位移随时间时刻发生变化，D 错误．在多普勒效中，观测者与波源相对靠近时，接收到的波的频率大于波源的振动频率，E 正确． 答案：BCE7．一列简谐横波在t ＝0时的波形图如下图．介质中x ＝2 m 处的质点P 沿y轴正方向做简谐运动的表达式为y ＝10sin(5πt ) cm.关于这列简谐波，以下说法正确的选项是( )A ．周期为4.0 sB ．振幅为20 cmC ．传播方向沿x 轴正向D ．传播速度为10 m/s解析：由题意知ω＝5π rad/s，周期T ＝2πω＝0.4 s ，由波的图象得振幅A ＝10 cm ，波长λ＝4 m ，故波速v ＝λT＝10 m/s ，P 点在t ＝0时振动方向为正y方向，波向正x 方向传播．答案：CD8．(2021·期中)一列波速为2.0 m/s 、沿x 轴正向传播的简谐机械横波某时刻的波形图如下图，P 为介质中的一个质点．关于这列机械波，以下说法中正确的选项是( )A ．该机械波的振幅为0.2 mB ．该机械波的波长为10 mC ．从此时刻起再经过10 s ，质点P 通过的路程为0.8 mD ．此时刻质点P 的加速度方向与速度方向相同解析：从题图中可得该机械波的振幅为0.2 m ，波长为10 m ，A 、B 正确．该机械波的周期T ＝λv ＝102s ＝5 s ，从此时刻起再经过10 s ，即质点P 振动了2个周期，所以经过的路程s ＝4A ×2＝4×0.2×2 m＝1.6 m ，C 错误．此时根据“上下坡法〞可得P 点正向下振动，回复力向下，即加速度向下，故此时刻质点P 的加速度方向与速度方向相同，D 正确．答案：ABD9.一列简谐横波沿x 轴正向传播，t ＝0时的图象如下图．此时刻后介质中P 质点回到平衡位置的最短时间为0.2 s ，Q 质点回到平衡位置的最短时间为1 s ，t ＝0时两质点相对平衡位置的位移相同，那么( )A ．该简谐波的传播周期为 sB ．该简谐波的传播速度为0.05 m/sC ．t ＝0.4 s 时，质点P 的加速度沿y 轴正方向D ．经过1 s 质点Q 向右移动了0.05 m解析：由简谐横波沿x 轴正向传播知，此时P 点向下运动，Q 点向上，传播周期T ＝2×(0.2＋1)s ＝ s ，A 错误．λ＝12 cm ，v ＝λT＝0.05 m/s ，B 正确．由题分析可知，P 质点回到平衡位置的最短时间为0.2 s ，从平衡位置到达波谷的最短时间为0.6 s ，那么t ＝0.4 s 时P 点位于向负的最大位移运动过程中，加速度为y 轴正向，C 正确．简谐横波沿x 轴正向传播，质点Q 振动方向与x 轴垂直，在x 轴方向没有位移，D 错误． 答案：BC10．(2021·高考课标卷Ⅰ)图甲为一列简谐横波在t ＝2 s 时的波形图，图乙为媒质中平衡位置在x ＝1.5 m 处的质点的振动图象，P 是平衡位置为x ＝2 m 的质点．以下说法正确的选项是( )A ．波速为0.5 m/sB ．波的传播方向向右C ．0～2 s 时间内，P 运动的路程为8 cmD ．0～2 s 时间内，P 向y 轴正方向运动E ．当t ＝7 s 时，P 恰好回到平衡位置解析：由图甲可知，波长λ＝2 m ，由图乙可知周期T ＝4 s ，那么波速v ＝λT＝0.5 m/s ，A 正确．t ＝2 s 时，x ＝ m 处的质点振动方向向下，那么波向左传播，B 错误.0～2 s 时间内P 质点运动的路程x P ＝tT×4A ＝8 cm ，C 项正确.0～2 s内P 质点由波峰向波谷振动，向y 轴负方向运动，D 项错误．t ＝0时P 质点位于正向最大位移处，故P 质点到达平衡位置的时刻为t ＝(2n ＋1)T4，那么n ＝3时，t ＝7 s ，P 恰好回到平衡位置，E 项正确． 答案：ACE 三、非选择题11.如下图，在某一均匀介质中，A 、B 是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为x ＝0.1sin(20πt )m ，介质中P 点与A 、B 两波源间的距离分别为4 m 和5 m ，两波源形成的简谐横波分别沿AP 、BP 方向传播，波速都是10 m/s.(1)求简谐横波的波长；(2)P 点的振动________(选填“〞或“减弱〞)．解析：(1)设简谐波的波速为v ，波长为λ，周期为T ，由题意知T ＝0.1 s ，由波速公式v ＝λT，代入数据得λ＝ 1 m.(2)|Δs |＝x BP －x AP ＝5 m －4 m ＝1 m 因为Δs ＝λ，所以P 点为点． 答案：(1)1 m (2)12．(2021·高考卷Ⅰ)甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x 轴正向和负向传播，波速均为v ＝25 cm/s.两列波在t ＝0时的波形曲线如下图．求： (1)t ＝0时，介质中偏离平衡位置位移为16 cm 的所有质点的x 坐标；(2)从t ＝0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为－16 cm 的质点的时间． 解析：(1)t ＝0时，在x ＝50 cm 处两列波的波峰相遇，该处质点偏离平衡位置的位移为16 cm.两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为16 cm. 从图线可以看出，甲、乙两列波的波长分别为λ1＝50 cm ，λ2＝60 cm ①甲、乙两列波波峰的x 坐标分别为x 1＝50＋k 1λ1(k 1＝0，±1，±2，…)② x 2＝50＋k 2λ2(k 2＝0，±1，±2，…)③由①②③式得，介质中偏离平衡位置位移为16 cm 的所有质点的x 坐标为x ＝(50＋300n )cm(n ＝0，±1，±2，…)④(2)只有两列波的波谷相遇处的质点的位移为－16 cm.t ＝0时，两列波波谷间的x 坐标之差为Δx ′＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤50＋2m 2＋1λ22－⎣⎢⎡⎦⎥⎤50＋2m 1＋1λ12⑤式中，m 1和m 2均为整数．将①式代入⑤式得Δx ′＝10×(6m 2－5m 1)＋5⑥由于m 1、m 2均为整数，相向传播的波谷间的距离最小为 Δx 0′＝5 cm ⑦从t ＝0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为－16 cm 的质点的时间t ＝Δx 0′2v⑧代入数值得t＝0.1 s⑨答案：(1)(50＋300n)cm(n＝0，±1，±2，…)(2)0.1 s。
一轮复习教案机械振动和机械波部分人教版
4.学生小组讨论（10分钟）
目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。
过程：
将学生分成若干小组，每组选择一个与机械振动和机械波相关的主题进行深入讨论。
小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。
每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。
10.求波的驻波现象中的波节和波腹
题型：已知机械波的波长为λ，求其驻波现象中的波节和波腹。
答案：波节：x = nλ / 2
波腹：x = (2n + 1)λ / 2
说明：波节是指波的振幅为零的位置，波腹是指波的振幅最大的位置。
11.求机械波的能量和功率
题型：已知机械波的振幅为A，求其能量E和功率P。
答案：E = (1/2)A^2ω^2 / λ
展示一些关于机械振动和机械波的图片或视频片段，让学生初步感受它们的魅力或特点。
简短介绍机械振动和机械波的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。
2.机械振动和机械波基础知识讲解（10分钟）
目标：让学生了解机械振动和机械波的基本概念、组成部分和原理。
过程：
讲解机械振动和机械波的定义，包括其主要组成元素或结构。
答案：相长干涉：λ1 = λ2
相消干涉：λ1 = -λ2
说明：相长干涉是指两波相遇时波峰与波峰相遇，波谷与波谷相遇，导致干涉加强；相消干涉是指两波相遇时波峰与波谷相遇，导致干涉减弱。
9.求波的衍射现象中的最小衍射角
题型：已知波的波长为λ，求其衍射现象中的最小衍射角θ。
答案：θ = λ / d
说明：最小衍射角是指波在衍射时达到最小强度时的角度。
2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：对于物理学科，大部分学生具有较强的好奇心和学习兴趣；学生在之前的物理学习中已经展示出一定的逻辑思维和分析问题的能力；学生的学习风格各异，有的喜欢通过实验和实践来学习，有的则更擅长通过理论分析和计算来解决问题。
高中物理高考试卷考点之机械振动与机械波和牛顿运动定律知识汇总,带参考答案共十页
高中物理高考试卷考点之机械振动与机械波和牛顿运动定律知识，带参考答案本文收集整理了高中物理高考试卷机械振动与机械波和牛顿运动定律知识，并配上详细参考答案，内容全共十页。
同学们认真完成这些练习，并对过答案，对学习高中物理机械振动与机械波和牛顿运动定律知识一定有很大的帮助，希望大家喜欢这份文档。
一、机械振动与机械波知识1.（15海南卷）一列沿x轴正方向传播的简谱横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P 的x坐标为3m.已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s.下列说法正确的是A. 波速为4m/sB. 波的频率为1.25HzC. x坐标为15m的质点在t=0.2s时恰好位于波谷D. x的坐标为22m的质点在t=0.2s时恰好位于波峰E. 当质点P位于波峰时，x坐标为17m的质点恰好位于波谷答案：BDE解析：任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s，则，解得,从图像中可知，所以根据公式，故A错误；根据公式可得波的频率为1.25Hz，B正确；x坐标为15m的质点和x坐标为3m的质点相隔12m，为波长的整数倍，即两质点为同相点，而x坐标为3m的质点经过t=0.2s即四分之一周期振动到平衡位置，所以x坐标为15m的质点在t=0.2s时振动到平衡位置，C错误；x的坐标为22m 的质点和x的坐标为2m的质点为同相点，x的坐标为2m的质点经过t=0.2s即四分之一周期恰好位于波峰，故x的坐标为22m的质点在t=0.2s时恰好位于波峰，D正确；当质点P 位于波峰时，经过了半个周期，而x坐标为17m的质点和x坐标为1m的质点为同相点，经过半个周期x坐标为1m的质点恰好位于波谷，E正确；2.（15北京卷）周期为2.0S的简谐横波沿X轴传播，该波在某时刻的图像如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动，则该波沿X轴正方向传播，波速m20 =υ沿X 轴正方向传播，波速s m 10=υ 沿X 轴负方向传播，波速s m 20=υ 沿X 轴负方向传播，波速s m 10=υ 答案：B解析：根据机械波的速度公式v=T λ,由图可知波长为 20m ，再结合周期为2.0s ，可以得出波速为 10m/s.应用“上下坡法”方法判断波沿 x 轴正方向传播.故答案为 B 选项.3.（15重庆卷）题11图2为一列沿x 轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点P 的振动周期为0.4s.求该波的波速并判断P 点此时的振动方向.答案：；P 点沿y 轴正向振动 解析： 由波形图可知 1.0m λ= 距 2.5/v m s Tλ==波沿x 轴正方向，由同侧法可知P 点沿y 轴正向振动.2.5/v m s =4.（15新课标2卷）平衡位置位于原点O 的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x 轴传播，P 、Q 为x 轴上的两个点（均位于x 轴正向），P 与Q 的距离为35cm ，此距离介于一倍波长与二倍波长之间，已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动，周期T =1s ，振幅A =5cm.当波传到P 点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5s ，平衡位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置，求： （ⅰ）P 、Q 之间的距离（ⅱ）从t =0开始到平衡位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过路程.解析：（1）由题意，O 、P 两点的距离与波长满足：λ45=OP 波速与波长的关系为：Tv λ=在t =5s 时间间隔内波传播的路程为vt ，由题意有：4λ+=PQ vt综上解得：PQ =133cm（2）Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动时间为：T t t 451+=波源由平衡位置开始运动，每经过4T ，波源运动的路程为A ，由题意可知：T t 41251⨯= 故t 1时间内，波源运动的路程为s =25A =125cm二、牛顿运动定律知识1.（15江苏卷）一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a 随时间t 变化的图线如图所示，以竖直向上为a 的正方向，则人对地板的压力A ．t=2s 时最大B ．t=2s 时最小C ．t=8.5s 时最大D ．t=8.5s 时最小 答案:AD解析:0~4s ，加速度向上，人超重，设地板对人支持力为F N ，则ma mg F N =-，当s t 2=时，加速度最大，支持力就最大，根据牛顿第三定律，人对地板压力也最大；7~10s ，加速度向下，人失重，设地板对人支持力为F N ，则ma F mg N =-，ma mg F N -=当s t 5.8=时，加速度最大，支持力就最小，根据牛顿第三定律，人对地板压力也最小 .2.（15福建卷）如图，在竖直平面内，滑到ABC 关于B 点对称，且A 、B 、C 三点在同一水平线上 .若小滑块第一次由A 滑到C ，所用的时间为t 1，第二次由C 滑到A ，所用时间为t 2，小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则( )A ．B ．C ．D．无法比较、的大小答案:A解析:在AB段，根据牛顿第二定律，速度越大，滑块受支持力越小，摩擦力就越小，在BC段，根据牛顿第二定律，速度越大，滑块受支持力越大，摩擦力就越大，由题意知从A运动到C相比从C到A，在AB段速度较大，在BC段速度较小，所以从A到C运动过程受摩擦力较小，用时短，所以A正确 .3.（15海南卷）假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率 .如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的（）A.4倍B. 2倍C.倍D. 倍答案:D解析:设，当阻力等于牵引力时，速度最大，输出功率变化前，有，变化后有，联立解得，D 正确；4.（15海南卷）如图，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物体，开始时升降机做匀速运动，物块相对斜面匀速下滑，当升降机加速上升时A.物块与斜面间的摩擦力减小B.物块与斜面间的正压力增大C.物块相对于斜面减速下滑D.物块相对于斜面匀速下滑答案:BD解析:当升降机加速上升时，物体有竖直向上的加速度，则物块与斜面间的正压力增大，根据滑动摩擦力公式可知接触面间的正压力增大，物体与斜面间的摩擦力增大，故A 错误B 正确；设斜面的倾角为，物体的质量为m ，当匀速运动时有，即，假设物体以加速度a 向上运动时，有，，因为，所以，故物体仍做匀速下滑运动，C 错误D 正确；5.（15四川卷）如图所示，粗糙、绝缘的直轨道OB 固定在水平桌面上，B 端与桌面边缘对齐，A 是轨道上一点，过A 点并垂直于轨道的竖直面右侧有大小E ＝1.5×106N/C ，方向水平向右的匀强电场 .带负电的小物体P 电荷量是2.0×10－6C ，质量m ＝0.25kg ，与轨道间动摩擦因数μ＝0.4，P 从O 点由静止开始向右运动，经过0.55s 到达A 点，到达B 点时速度是5m/s ，到达空间D 点时速度与竖直方向的夹角为α，且tan α＝1.2 .P 在整个运动过程中始终受到水平向右的某外力F 作用，F 大小与P 的速率v 的关系如表所示 .P 视为质点，电荷量保持不变，忽略空气阻力，取g ＝10 m/s 2，求：（1）小物体P 从开始运动至速率为2m/s 所用的时间； （2）小物体P 从A 运动至D 的过程，电场力做的功 .解析:（1）物体P 在水平桌面上运动时，竖直方向上只受重力mg 和支持力N 作用，因此其滑动摩擦力大小为：f ＝μmg ＝1N根据表格数据可知，物体P 在速率v ＝0～2m/s 时，所受水平外力F 1＝2N ＞f ，因此，在进入电场区域之前，物体P 做匀加速直线运动，设加速度为a 1，不妨设经时间t 1速度为v 1＝2m/s ，还未进入电场区域 .根据匀变速直线运动规律有：v 1＝a 1t 1 ① 根据牛顿第二定律有：F 1－f ＝ma 1② 由①②式联立解得：t 1＝＝0.5s ＜0.55s ，所以假设成立 即小物体P 从开始运动至速率为2m/s 所用的时间为t 1＝0.5sfF mv 11（2）当物体P 在速率v ＝2～5m/s 时，所受水平外力F 2＝6N ，设先以加速度a 2再加速t 2＝0.05s 至A 点，速度为v 2，根据牛顿第二定律有：F 2－f ＝ma 2③根据匀变速直线运动规律有：v 2＝v 1＋a 2t 2 ④ 由③④式联立解得：v 2＝3m/s⑤ 物体P 从A 点运动至B 点的过程中，由题意可知，所受水平外力仍然为F 2＝6N 不变，设位移为x 1，加速度为a 3，根据牛顿第二定律有：F 2－f －qE ＝ma 3 ⑥根据匀变速直线运动规律有：2a 3x 1＝－ ⑦由⑤⑥⑦式联立解得：x 1＝1m ⑧ 根据表格数据可知，当物体P 到达B 点时，水平外力为F 3＝qE ＝3N ，因此，离开桌面在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上只受重力，做自由落体运动，设运动至D 点时，其水平向右运动位移为x 2，时间为t 3，则在水平方向上有：x 2＝v B t 3 ⑨ 根据几何关系有：cot α＝ ⑩ 由⑨⑩式联立解得：x 2＝m ⑪ 所以电场力做的功为：W ＝－qE （x 1＋x 2）⑫ 由⑧⑪⑫式联立解得：W ＝－9.25J6.（15安徽卷）图示是α粒子（氦原子核）被重金属原子核散射的运动轨迹，M 、N 、P 、Q 是轨迹上的四点，在散射过程中可以认为重金属原子核静止不动 .图中所标出的α粒子在各点处的加速度方向正确的是 A ．M B ．N C ．P D ．Q 答案:C解析:同种电荷相排斥，库仑力沿两者连线指向受力物体，由牛顿第二定律知，加速度也沿两者连线指向受力物体 .7.（15重庆卷）若货物随升降机运动的图像如题5图所示（竖直向上为正），则货物受到升降机的支持力与时间关系的图像可能是2B v 22v 23v gt 1225v t Ft答案:B解析：由v t -图知：过程①为向下匀加速直线运动（加速度向下，失重，F mg <）；过程②为向下匀速直线（平衡，F mg =）；过程③为向下匀减速直线运动（加速度向上，超重，F mg >）；过程④为向上匀加速直线运动（加速度向上，超重，F mg >）；过程⑤为向上匀速直线运动（平衡，F mg =）；过程⑥为向上匀减速直线运动（加速度向下，失重，F mg <）；综合各个过程可知B 选项正确 . 8.（15新课标2卷）在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩链接好的车厢 .当机车在东边拉着这列车厢一大小为a 的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩P 和Q 间的拉力大小为F ；当机车在西边拉着这列车厢一大小为a 的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩P 和Q 间的拉力大小仍为F .不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为A. 8B.10C.15D.18 答案:BC解析:由设这列车厢的节数为n ，P 、Q 挂钩东边有m 节车厢，每节车厢的质量为m ，由牛顿第二定律可知：m k n F km F )(32-=，解得：n k 52=，k 是正整数，n 只能是5的倍数，故B 、C 正确，A 、D 错误9.（15新课标2卷）下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害 .某地有一倾角为θ=37°（sin37°=53）的山坡C ，上面有一质量为m 的石板B ，其上下表面与斜坡平行；B 上有一碎石堆A （含有大量泥土），A 和B 均处于静止状态，如图所示 .假设某次暴雨中，A 浸透雨水后总质量也为m （可视为质量不变的滑块），在极短时间内，A 、B 间的动摩擦因数μ1减小为83，B 、C 间的动摩擦因数μ2减小为0.5，A 、B 开始运动，此时刻为计时起点；在第2s 末，B 的上表面突然变为光滑，μ2保持不变 .已知A 开始运动时，A 离B 下边缘的距离l =27m ，C 足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 .取重力加速度大小g=10m/s 2.求： （1）在0~2s 时间内A 和B 加速度的大小 （2）A 在B 上总的运动时间解析：（1） 在0-2s 内，A 和B 受力如图所示由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得:111N f μ=……………⑴θcos 1mg N =………...⑵ 222N f μ=……………⑶θcos 12mg N N +=……⑷以沿着斜面向下为正方向，设A 和B 的加速度分别为，由牛顿第二定律可得：11sin ma f mg =-θ……⑸ 212sin ma f f mg =+-θ………⑹联立以上各式可得a 1=3m/s 2…………⑺a 2 =1m/s 2………………..⑻（2）在t 1=2s ，设A 和B 的加速度分别为，则v 1=a 1t 1=6m/s ………………⑼ v 2=a 2t 1=2m/s ………………⑽t >t 1时，设A 和B 的加速度分别为1a '，2a '此时AB 之间摩擦力为零，同理可得： 21/6s m a ='………⑾ 22/2s m a -=' ………⑿ 即B 做匀减速，设经时间，B 的速度减为零，则：0222='+t a v ……………………⒀ 联立⑽⑿⒀可得t 2=1s …………..⒁ 在t 1+t 2时间内，A 相对于B 运动的距离为m m t a t v t a t a t v t a s 2712)2121()2121(2222221222121211<='++-'++=…⒂ 此后B 静止不动，A 继续在B 上滑动，设再经时间后t 3，A 离开B ，则有231321121)(t a t t a v s L '+'+=- 可得,t 3=1s （另一解不合题意，舍去，） 则A 在B 上的运动时间为t 总.t 总=t 1+t 2+t 3=4s(利用下面的速度图象求解，正确的，参照上述答案信参考给分)本文收集整理了高中物理高考试卷机械振动与机械波和牛顿运动定律知识，并配上详细参考答案，内容全共十页。
高考物理专题 机械振动与机械波(含答案)
专题十六机械振动与机械波考纲解读分析解读在新课标省区的高考中,对该部分知识点的考查不会面面俱到,以中等难度的题目为主。
对简谐运动的考查相对较少,主要考查振动图像和波动图像以及波的传播规律等,考查的题型在不同省、市略有差别,但大多以非选择题的形式出现。
本专题综合运用运动学、动力学和能的转化等方面的知识,讨论机械振动和机械波的特点和规律,以及它们之间的联系和区别。
熟练掌握振动的周期、能量、波速、波长与频率的关系及机械波的干涉、衍射等知识对后面电磁振荡及电磁波的干涉、衍射等内容的复习具有较大的帮助。
命题探究解法一图像法由题意可知此波t=0时的图像如图所示(1)A点第一次回到平衡位置时t=,即T=4s;A点比O点晚到平衡位置Δt=s。
即Δt=T,故O、A平衡位置间的距离x=λ即5cm=λ,λ=30cm,v==7.5cm/s(2)设质点O的位移随时间变化的关系式为y=Acos代入数据4=Acosφ00=Acos联立解得φ0=,A=8cm故质点O的位移随时间变化的关系式为y=0.08cos(国际单位制)或y=0.08sin(国际单位制)解法二解析法(ⅰ)设振动周期为T。
由于质点A在0到1s内由最大位移处第一次回到平衡位置,经历的是个周期,由此可知T=4s①由于质点O与A的距离5cm小于半个波长,且波沿x轴正向传播,O在t=s时回到平衡位置,而A在t=1s时回到平衡位置,时间相差s。
两质点平衡位置的距离除以传播时间,可得波的速度v=7.5cm/s②利用波长、波速和周期的关系得,简谐波的波长λ=30cm③(ⅱ)设质点O的位移随时间变化的关系为y=Acos④将①式及题给条件代入上式得⑤解得φ0=,A=8cm⑥质点O的位移随时间变化的关系式为y=0.08cos(国际单位制)⑦或y=0.08sin(国际单位制)五年高考考点一机械振动1.(2017北京理综,15,6分)某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示,下列描述正确的是()A.t=1s时,振子的速度为零,加速度为负的最大值B.t=2s时,振子的速度为负,加速度为正的最大值C.t=3s时,振子的速度为负的最大值,加速度为零D.t=4s时,振子的速度为正,加速度为负的最大值答案 A2.(2017上海单科,10,4分)做简谐运动的单摆,其摆长不变,若摆球的质量增加为原来的倍,摆球经过平衡位置的速度减为原来的,则单摆振动的()A.周期不变,振幅不变B.周期不变,振幅变小C.周期改变,振幅不变D.周期改变,振幅变大答案 B3.(2016北京理综,15,6分)如图所示,弹簧振子在M、N之间做简谐运动。
高中物理高考试卷考点之机械振动机械波机械能及其守恒和动量定理知识汇总,带参考答案共十页
物理高考试卷机械振动机械波机械能及其守恒和动量定理知识，带参考答案本文收集整理了高中物理高考试卷机械振动、机械波、机械能及其守恒和动量定理知识，并配上详细参考答案，内容全共十页。
同学们认真完成这些练习，并对过答案，对学习高中物理机械振动、机械波、机械能及其守恒和动量定理知识一定有很大的帮助，希望大家喜欢这份文档。
第一部分机械振动和机械波知识一、（2018全国3，34（1），5分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0和t=0.20 s 时的波形分别如图中实线和虚线所示.己知该波的周期T>0.20 s.下列说法正确的是______ A．波速为0.40 m/sB．波长为0.08 mC．x=0.08 m的质点在t=0.70 s时位于波谷D．x=0.08 m的质点在t=0.12 s时位于波谷E．若此波传入另一介质中其波速变为0.80 m/s，则它在该介质中的波长为0.32 m【答案】ACE【解析】根据波形图可知，波长λ=16 cm=0.16 m，选项B错误；根据t=0时刻和t=0.20 s 时刻的波形图和该波的周期T>0.20 s可知，该波的周期T=0.40 s，波速v=λ/T=0.40 m/s，选项A正确；简谐波沿x轴正方向传播，x=0.08 m的质点在t=0时刻沿y轴正方向振动，在t=0.70 s时位于波谷，在t=0.12 s时位于y＞0的某位置(不是位于波谷)，选项C正确,D 错误；若此波传入另一介质中，周期T不变，其波速变为v′=0.80 m/s，由λ′=v′T可得它在该介质中的波长为λ′=0.80×0.4 m=0.32 m，选项E正确.二、（2018北京，16,6分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x=0 和x=0.6 m处的两个质点A、B的振动图象如图所示．已知该波的波长大于0.6 m，求其波速和波长【解析】由图象可知，周期T=0.4 s,由于波长大于0.6 m，由图象可知，波从A到B的传播时间Δt=0.3 s,波速，代入数据得v=2 m/s 波长λ=vT，代入数据得λ=0.8 m.三、（2018江苏，12B（2）4分）两束单色光A、B的波长分别为、，且>，则______（选填“A”或“B”）在水中发生全反射时的临界角较大．用同一装置进行杨氏双缝干涉实验时，可以观察到______（选填“A”或“B”）产生的条纹间距较大．【解析】波长越长，频率越小，折射率越小，根据临界角sin C=1/n，可知波长越大临界角越大，所以A光的临界角大；双缝干涉条纹的间距Δx=l，因为A光的波长较长，所以Ad光产生的条纹间距较大。
高三第一轮复习《机械振动和机械波》
高三第一轮复习《机械振动和机械波》一、机械振动： （一）夯实基础：1、简谐运动、振幅、周期和频率：（1）简谐运动：物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动。
特征是：F=-kx,a=-kx/m （2）简谐运动的规律：①在平衡位置：速度最大、动能最大、动量最大；位移最小、回复力最小、加速度最小。
②在离开平衡位置最远时：速度最小、动能最小、动量最小；位移最大、回复力最大、加速度最大。
③振动中的位移x 都是以平衡位置为起点的，方向从平衡位置指向末位置，大小为这两位置间的直线距离。
加速度与回复力、位移的变化一致,在两个“端点”最大，在平衡位置为零，方向总是指向平衡位置。
④当质点向远离平衡位置的方向运动时，质点的速度减小、动量减小、动能减小，但位移增大、回复力增大、加速度增大、势能增大，质点做加速度增大减速运动；当质点向平衡位置靠近时，质点的速度增大、动量增大、动能增大，但位移减小、回复力减小、加速度减小、势能减小，质点做加速度减小的加速运动。
④弹簧振子周期：T= 2 (与振子质量有关,与振幅无关)（3）振幅A ：振动物体离开平衡位置的最大距离称为振幅。
它是描述振动强弱的物理量, 是标量。
（4）周期T 和频率f ：振动物体完成一次全振动所需的时间称为周期T,它是标量，单位是秒；单位时间内完成的全振动的次数称为频率，单位是赫兹（Hz ）。
周期和频率都是描述振动快慢的物理量，它们的关系是：T=1/f. 2、单摆：（1）单摆的概念：在细线的一端拴一个小球，另一端固定在悬点上，线的伸缩和质量可忽略，线长远大于球的直径，这样的装置叫单摆。
（2）单摆的特点：○1单摆是实际摆的理想化，是一个理想模型; ○2单摆的等时性，在振幅很小的情况下，单摆的振动周期与振幅、摆球的质量等无关; ○3单摆的回复力由重力沿圆弧方向的分力提供，当最大摆角α<100时，单摆的振动是简谐运动，其振动周期T=gL π2。
高考一轮复习：12.2《机械波》ppt课件
解析 考点一 考点二 考点三
关闭
答案
第十二章
第二节
机械波 21 -21-
考点三 机械波的多解问题
求解波速问题的一般步骤 1.根据初末两时刻的波形确定传播距离与波长的关系通式。 2.根据题设条件判断是唯一解还是多解。 3.根据波速公式 v= ������t 或 v=T=λf 求波速。
点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。
第十二章
第二节
机械波 7 -7-
一
二 三
3.干涉 (1)定义:频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的 振动减弱,这种现象叫作波的干涉。 (2)产生稳定的干涉现象的两个必要条件:两列波的频率相同,两个
波源的相位差保持不变。
4.多普勒效应 由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到波的频率发生变化 的现象,叫作多普勒效应。 当波源与观察者有相对运动时,如果二者相互靠近,观察者接收到的频 率增大;如果二者远离,观察者接收到的频率减小。多普勒效应是所有波动 过程共有的特征。 根据声波的多普勒效应可以测定车辆行驶的速度;根据光 波的多普勒效应可以判断遥远天体相对地球的运行速度。
关闭
根据题意可知,波沿 x 轴正、负两方向传播,波形关于 y 轴对称,A、B 两项错误;在 关闭 t=0.6s=1.5T 时,波沿 x 轴正、 负方向传播了 1.5λ,由波源的起振方向沿 y 轴正方向 C ,此时离坐标原点 1.5λ 处的质点的振动方向也为沿 y 轴正方向,C 项正确。 可知
解析 考点一 考点二 考点三 答案
第十二章
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课时达标(三十八) 机械波 波的图象 波的衍射、干涉
1．(2015·福建卷)简谐横波在同一均匀介质中沿x 轴正方向传播，波速为v .若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点a 、b 相距为s ，a 、b 之间只存在一个波谷，则从该时刻起，下列四幅波形图中质点a 最早到达波谷的是( )
答案：D
解析：由于波沿x 轴正向传播，根据逆向走坡法，可以判断A 项中a 质点此时正在平衡位置沿y 轴正向运动，从此时第一次到达波谷的时间为t 1＝34·2s v ＝3s
2v ，B 项中质点a 正在平衡位置沿
y 轴负方向运动，第一次到波谷的时间t 2＝14·s v ＝s
4v ，同理分析可得，C 项中a 质点第一次到波
谷的时间t 3＝34·s v ＝3s 4v ，D 项中a 质点第一次到波谷的时间为t 3＝14·23s
v ＝s
6v ，由此可知，最早到
达波谷的是D 项．
2．(多选)图(a)为一列简谐横波在t ＝2 s 时的波形图，图(b)为媒质中平衡位置在x ＝1.5 m 处的质点的振动图象，P 是平衡位置为x ＝2 m 的质点．下列说法正确的是导学号36280378(
)
A ．波速为0.5 m/s
B ．波的传播方向向右
C ．0～2 s 时间内，P 运动的路程为8 cm
D ．0～2 s 时间内，P 向y 轴正方向运动
E ．当t ＝7 s 时，P 恰好回到平衡位置
答案：ACE
解析：由图(a )可知，波长λ＝2 m ，由图(b )可知周期T ＝4 s ，则波速v ＝
λ
T
＝0.5 m /s ，A 项正确；t ＝2 s 时，x ＝1.5 m 处的质点振动方向向下，则波向左传播，B 项错；0～2 s 时间内P 质点运动的路程x P ＝t
T ×4A ＝8 cm ，C 项正确；0～2 s 内P 质点向y 轴负方向运动，D 项错；t ＝0时
P 质点位于正向最大位移处，故P 质点达到平衡位置的时刻为t ＝(2n ＋1)T
4，则n ＝3时，t ＝7 s ，
P 恰好回到平衡位置，E 项正确．
3．在学校运动场上50 m 直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器．两个扬声器连续发出波长为5 m 的声波．一同学从该跑道的中点出发，向某一端点缓慢行进10 m ．在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为导学号36280379( )
A ．2
B ．4
C ．6
D ．8 答案：B
解析：设该同学向某一端点运动距离x(m )(x ≤10)，他所在的位置与两个端点的距离差Δx ＝(25＋x)－(25－x)＝2x ，当距离差等于波长的整数倍时，为声音最强处，从声音最强处继续行进，声音开始由强变弱．所以有5n<2x ，即n<4，n 的取值为0，1，2，3.。