《2016届高考物理一轮复习 专题十四 机械振动与机械波讲义（pdf）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2016届高考物理一轮复习 专题十四 机械振动与机械波讲义（pdf）（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 （教师用书）专题十四机械振动与机械波对应学生用书起始页码 考点一机械振动（浙江理综，分）一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动。可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为 ，周期为 。当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。地面与甲板的高度差不超过 时，游客能舒服地登船。在一个周期内，游客能舒服登船的时间是（ ） 答案 解法一由题意知，游客舒服登船时间 。解法二设振动图象表达式为 ，由题意可知 或 ，其中 ，解得 或 ，则游客舒服登船时间 。江苏单科，（）如图所示的装置，弹簧振子的固有频率是 。现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，测得弹簧振子振动达到稳定时的频
2、率为 ，则把手转动的频率为 。 答案 因把手每转动一周，驱动力完成一次周期性变化，即把手转动频率即为驱动力的频率。弹簧振子做受迫振动，而受迫振动的频率等于驱动力的频率，与振动系统的固有频率无关，故正确。（北京理综，分）一个弹簧振子沿轴做简谐运动，取平衡位置为轴坐标原点。从某时刻开始计时，经过四分之一周期，振子具有沿轴正方向的最大加速度。能正确反映振子位移与时间关系的图象是（ ）答案 如图所示，为平衡位置，由题意知 时，振子具有正向最大加速度，故此时振子应在处，位移为负的最大值。分析各图象知，只有项正确。（重庆理综，分）装有砂粒的试管竖直静浮于水面，如图所示。将试管竖直提起少许，然后由静止释放并
3、开始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动。若取竖直向上为正方向，则以下描述试管振动的图象中可能正确的是（ ）答案 由于试管在竖直方向近似做简谐运动，且静止时的位置为简谐运动的平衡位置。提起后在平衡位置上方，放手后由这一位置向下开始振动即从最高点向下振动。振动图象描述的是同一质点在不同时刻的振动情况，故正确，、错误。（重庆理综，分）介质中坐标原点处的波源在 时刻开始振动，产生的简谐波沿轴正向传播，时刻传到处，波形如图所示。下列能描述处质点振动的图象是（ ）答案 因波沿轴正向传播，由“上下坡法”可知时处的质点振动方向向下，可知处的起振方向向下，故、两项均错；还可判断时处的质点振动方向也向
4、下，故项正确，项错误。 此题对波动方向、振动方向及起振方向等三个定义进行了综合考查。辨清波动图象与振动图象是解题关键。专题十四机械振动与机械波山东理综，（）如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为 （）。 时刻，一小球从距物块高处自由落下； 时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小 。以下判断正确的是 。 （双选，填正确答案标号） 简谐运动的周期是 内物块运动的路程是 时，物块与小球运动方向相反答案 由小物块的运动方程可知， ， ，故正确。 内物块运动了个周期，故路程应为 ，错。 时物块运动了半个周期，正向下运动，与
5、小球运动方向相同，故错。 时，物块的位移 ，小球下落距离 ，由题图可知， ，故正确。课标 ，（），分如图，一轻弹簧一端固定，另一端连接一物块构成弹簧振子，该物块是由、两个小物块粘在一起组成的。物块在光滑水平面上左右振动，振幅为，周期为。当物块向右通过平衡位置时，、之间的粘胶脱开；以后小物块振动的振幅和周期分别为和，则 （填“”、“”或“ ”）， （填“”、“”或“ ”）。答案 （分） （分）解析当物块向右通过平衡位置时，脱离前：振子的动能 （）脱离后振子的动能 由机械能守恒可知，平衡位置处的动能等于最大位移处的弹性势能，因此脱离后振子振幅变小；由弹簧振子的周期 知，脱离后周期变小。天津理综，（
6、）某同学利用单摆测量重力加速度。为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是 。组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球组装单摆须选用轻且不易伸长的细线实验时须使摆球在同一竖直面内摆动摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大如图所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约 的单摆。实验时，由于仅有量程为 、精度为 的钢板刻度尺，于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点，测出单摆的周期；然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆的周期；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标记点之间的距离。用上述测量结果，写出重力加速度
7、的表达式 。答案 解析 应选用密度较大且直径较小的摆球，错。在摆动中要尽力保证摆长不变，故应选用不易伸长的细线，对。摆动中要避免单摆成为圆锥摆，摆球要在同一竖直面内摆动，对。摆动中摆角要控制在以内，所以错。设两次摆动时单摆的摆长分别为和，则 ， ，则 （），因此， 。以下为教师用书专用（ ）（上海单科，分）做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，可能不同的物理量是（ ）位移速度加速度回复力答案 做简谐振动的物体，经过同一位置时，位移、回复力和加速度是确定不变的，而速度的方向可能不同，故、错误，正确。（上海单科，分）两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速、（ ）在竖直平面内做小角度
8、摆动，它们的频率与振幅分别为、和、，则（ ）， ， ， ，答案 单摆的频率由摆长决定，摆长相等，频率相等，所以、错误；由机械能守恒，小球在平衡位置的速度越大，其振幅越大，所以正确，错误。评析本题考查单摆的频率和振幅的决定关系，属于简单题。山东理综，（）一列简谐横波沿直线传播。以波源由平衡位置开始振动为计时零点，质点的振动图象如图所示，已知、的平衡位置相距 。以下判断正确的是。 （双选，填正确答案标号）波长为 波源起振方向沿轴正方向波速大小为 质点的动能在 时最大答案 解析由图可知波源起振后 质点开始振动，故波速大小 ，错误；由图知波的周期即质点的振动周期 ，故该波的波长 ，正确；因介质中各质点
9、的起振方向与波源的起振方向相同，故由图知正确；由图知 时质点处于正向最大位移处，此时质点的速度为零、动能为零，故错误。江苏单科，（）在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中，某同学准备好相关实验器材后，把单摆从平衡位 （教师用书）置拉开一个很小的角度后释放，同时按下秒表开始计时，当单摆再次回到释放位置时停止计时，将记录的这段时间作为单摆的周期。以上操作中有不妥之处，请对其中两处加以改正。答案 应在摆球通过平衡位置时开始计时；应测量单摆多次全振动的时间，再计算出周期的测量值。 （或在单摆振动稳定后开始计时）解析摆球通过平衡位置时具有较大的速度，此时开始计时，误差较小。若只测量一次全振动的时间会产生
10、较大的误差，而测量多次全振动的时间求平均值可减小误差。（安徽理综，分）如图所示，质量为、倾角为的斜面体（斜面光滑且足够长）放在粗糙的水平地面上，底部与地面的动摩擦因数为，斜面顶端与劲度系数为、自然长度为的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为的物块。压缩弹簧使其长度为 时将物块由静止开始释放，且物块在以后的运动中，斜面体始终处于静止状态。重力加速度为。（）求物块处于平衡位置时弹簧的长度；（）选物块的平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标轴，用表示物块相对于平衡位置的位移，证明物块做简谐运动；（）求弹簧的最大伸长量；（）为使斜面体始终处于静止状态，动摩擦因数应满足什么条件（假设滑动摩擦力
11、等于最大静摩擦力）？答案 （） （）见解析（） （） （ ） 解析 （）设物块在斜面上平衡时，弹簧伸长量为，有 解得 此时弹簧的长度为 （）当物块的位移为时，弹簧伸长量为，物块所受合力为合 （）联立以上各式可得合可知物块做简谐运动（）物块做简谐运动的振幅为 由对称性可知，最大伸长量为 （）设物块位移为正，则斜面体受力情况如图所示，由于斜面体平衡，所以有水平方向 竖直方向 又（）， 联立可得 ， 为使斜面体始终处于静止，结合牛顿第三定律，应有 ，所以 当时，上式右端达到最大值，于是有 （ ） 考点二机械波（北京理综，分）周期为 的简谐横波沿轴传播，该波在某时刻的图象如图所示，此时质点沿轴负方向运动。则该波（ ）沿轴正方向传播，波速 沿轴正方向传播，波速 沿轴负方向传播，波速 沿轴负方向传播，波速 答案 由质点沿轴负方向运动，可知波沿轴正方向传播，波速
