高三物理第一轮复习 机械振动 机械波 新课标 人教版.rar

机械振动与机械波一、简谐运动2、简谐运动（2）几个重要的物理量间的关系（4）简谐运动的过程特点：（4）简谐运动的图象[例题]一水平放置、劲度系数k＝10N／m的轻弹簧，一端固定，另一端系一质量m=40g的小球，小球在光滑的水平面上沿左右方向作简谐运动。图为取向右为正方向画的小球的振动图象。（1）试描述小球在第一个周期内速度的方向和大小变化的情况；（2）求小球的频率和振幅；（3）求小球的最大加速度。（5）简谐振动中的能量转换：3、两个典型的简谐运动[例题]弹簧振子的一端系于竖直墙上的O点，当弹簧为原长时振子处于B点，现用力把弹簧压缩到A点，然后自由释放，振子能运动到C点静止。已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则A、物体从A到B的速度越来越大，从B到C速度越来越小；B、物体从A到B的速度越来越小，从B到C加速度越来越大；C、物体从A到B先加速后减速，从B到C一直减速；D、振动过程中，物体在B点所受合外力为零。（2）单摆[例题]已知单摆摆线长为L，悬点正下方3L/4处有一个钉子。让摆球做小角度摆动，其周期将是多大？[例题]将一个力电传感器接到计算机上，可以测量快速变化的力。用这种方法测得的某单摆摆动过程中悬线上拉力大小随时间变化的曲线如右图所示。由此图线提供的信息做出下列判断：①t＝0.2s时刻摆球正经过最低点；②t＝1.1s时摆球正处于最高点；③摆球摆动过程中机械能时而增大时而减小；④摆球摆动的周期是T＝0.6s。上述判断中正确的是A.①③B.②④C.①②D.③④4、受迫振动与共振（B）共振[例题]把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛。不开电动机让这个筛子自由振动时，完成20次全振动用15s；在某电压下，电动偏心轮的转速是88r/min。已知增大电动偏心轮的电压可以使其转速提高，而增加筛子的总质量可以增大筛子的固有周期。为使共振筛的振幅增大，以下做法正确的是A.降低输入电压B.提高输入电压C.增加筛子质量D.减小筛子质量二、机械波（二）描述机械波的几个物理量注意：(1)波的传播速度与质点振动的速度是两个不同的概念,不能混为一谈.(2)波速是由介质的性质决定的,与波的频率、质点的振幅无关，同类波在同一种均匀介质中，波速是一个定值.我们通常认为波在传播方向上是一个匀速直线运动.(3)当波从一种介质中进入另一种介质中时，波的频率不变，但是波的传播速度发生改变，波长发生改变.（三）波的图象（四）波的图象和振动图象为瞬时图象，时刻选择不同，图象会变化，但变化中有规律x（2）知道波的图象及传播方向，画波上各点的振动图象。（例3）（3）由t时刻图象画出t+△t时刻的图象。方法一：特殊质点振动法：取相距λ/4的两个特殊点来研究，根据两质点的振动方向，判断出两质点经△t时间后的位置,画出相应的正(余)弦曲线。方法二：波形平移法：求△x=v△t=λ△t/T，将波峰或波谷向波的传播方向平移△x即可。（例5）（4）由t时刻图象和t+△t时刻的图象求波速。注意波速的双向性及周期性。方法一：△x=nλ+x方法二：△t=nT+t(例11)[例题]如图所示，图a中有一条均匀的绳，1、2、3、4…是绳上一系列的等间隔的点．现有一列简谐横波沿此绳传播。某时刻，绳上9、10、11、12四点的位置和运动方向如图b所示（其它点的运动情况未画出），其中点12的位移为零，向上运动，点9的位移达到最大值．试有图c中画出再经3/4周期时点3、4、5、6的位置和速度方向，其它点不必画。（图c的横、纵坐标与图a、b完全相同）（1999全国高考题）[例题]一列横波在t=0时刻的波形如图，传播方向沿X轴正方向。已知在0.9s末P点出现第三次波谷，则从零时刻算起，经s在Q点第一次出现波峰。[例题]已知在t1时刻简谐横波的波形如图中实线所示；在时刻t2该波的波形如图中虚线所示。t2-t1=0.02s。求：⑴该波可能的传播速度。⑵若已知T<t2-t1<2T，且图中P质点在t1时刻的即时速度方向向上，求可能的波速。⑶若0.01s<T<0.02s，且从t1时刻起，图中Q质点比R质点先回到平衡位置，求可能的波速。[例题]如图所示在均匀介质中有一个振源S，它以50HZ的频率上下振动，该振动以40m/s的速度沿弹性绳向左、右两边传播。开始时刻S的速度方向向下，试画出在t=0.03s时刻的波形。[例题]如图所示是一列简谐横波在t=0时刻的波形图，已知这列波沿x轴正方向传播，波速为20m/s。P是离原点为2m的一个介质质点，则在t=0.17s时刻，质点P的：①速度和加速度都沿-y方向；②速度沿+y方向，加速度沿-y方向；③速度和加速度都正在增大；④速度正在增大，加速度正在减小。以上四种判断中正确的是A.只有①B.只有④C.只有①④D.只有②