1、上一页返回首页下一页学考+选考总复习考点一考点二课后限时训练考点三上一页返回首页下一页学考+选考总复习浙江考试标准考试要求 知识内容必考加试命题规律 简谐运动b简谐运动的描述c简谐运动的回复力和能量b单摆c外力作用下的振动b波的形成和传播b波的图象b波长、频率和波速c波的衍射和干涉b多普勒效应b惠更斯原理b实验 16：探究单摆周期与摆长的关系本章主要以选择题的形式考查基础知识，基本规律与应用，重点如下：1.应用简谐运动的特点、公式、图象分析问题；2.机械波的传播，波长、频率(周期)和波速的关系；3.波动图象和振动图象相结合的问题为本章的重点也是选考的热点；4.波的干涉和衍射现象、多普勒效应的认
2、识，并能与生活中的实例相结合.上一页返回首页下一页学考+选考总复习第 1 节 机械振动 上一页返回首页下一页学考+选考总复习考点一|简谐运动的规律1简谐运动(1)定义：如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律即它的振动图象(x-t 图象)是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动(2)平衡位置：物体在振动过程中为零的位置回复力上一页返回首页下一页学考+选考总复习(3)回复力定义：使物体返回到的力公式：F.方向：总是指向来源：属于力，可以是某一个力，也可以是几个力的或某个力的(4)表达式：xAsin(t)平衡位置平衡位置效果合力分力kx上一页返回首页下一页学考+选考总复习2描述简谐运动的物理量物
3、理量定义意义 位移由指向质点的有向线段描述质点振动中某时刻的位置相对于的位移 振幅振动物体离开平衡位置的描述振动的和能量 周期振动物体完成一次所需时间频率振动物体完成全振动的次数描述振动的，两者互为倒数：T 平衡位置所在位置平衡位置最大距离强弱全振动快慢单位时间内1f上一页返回首页下一页学考+选考总复习3.简谐运动的能量(1)能量一般指振动系统的振动的过程就是和互相转化的过程在最大位移处，最大，动能为零在平衡位置处，动能，势能最小在简谐运动中，振动系统的机械能(选填“守恒”或“减小”)，因此简谐运动是一种理想化的模型机械能动能势能势能最大守恒上一页返回首页下一页学考+选考总复习(2)决定能量大
4、小的因素振动系统的机械能跟有关，越大，机械能就越大，振动越强一个确定的简谐运动是振动振幅振幅等幅上一页返回首页下一页学考+选考总复习4单摆周期公式：T2lg，f 12gl(1)只要测出单摆的摆长 l 和周期 T，就可以根据 g ，求出当地的重力加速度 g.(2)l 为等效摆长，表示从悬点到摆球重心的距离，要区分摆长和摆线长，悬点实质为摆球摆动所在圆弧的圆心(3)g 为当地的重力加速度42lT2上一页返回首页下一页学考+选考总复习1简谐运动的两种模型模型弹簧振子单摆 模型示意图 上一页返回首页下一页学考+选考总复习特点忽略摩擦力，弹簧对小球的弹力提供回复力弹簧的质量可忽略细线的质量、球的直径均可
5、忽略摆角 很小重力的切向分力提供回复力公式回复力 Fkx回复力 Fmgl x周期 T2 lg上一页返回首页下一页学考+选考总复习2.简谐运动的五个特征(1)动力学特征：Fkx，“”表示回复力的方向与位移方向相反，k 是比例系数，不一定是弹簧的劲度系数(2)运动学特征：简谐运动的加速度与物体偏离平衡位置的位移成正比而方向相反，为变加速运动，远离平衡位置时，x、F、a、Ep均增大，v、Ek均减小，靠近平衡位置时则相反(3)运动的周期性特征：相隔 T 或 nT 的两个时刻振子处于同一位置且振动状态相同上一页返回首页下一页学考+选考总复习(4)对称性特征：相隔T2或2n1T2(n 为正整数)的两个时刻
6、，振子位置关于平衡位置对称，位移、速度、加速度大小相等，方向相反如图 10-1-1 所示，振子经过关于平衡位置 O 对称的两点 P、P(OPOP)时，速度的大小、动能、势能相等，相对于平衡位置的位移大小相等图 10-1-1上一页返回首页下一页学考+选考总复习振子由 P 到 O 所用时间等于由 O 到 P所用时间，即 tPOtOP振子往复过程中通过同一段路程(如 OP 段)所用时间相等，即 tOPtPO.(5)能量特征：振动的能量包括动能 Ek和势能 Ep，简谐运动过程中，系统动能与势能相互转化，系统的机械能守恒上一页返回首页下一页学考+选考总复习1关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系，下列说
7、法中正确的是()A位移减小时，加速度减小，速度也减小B位移方向总是与加速度方向相反，与速度方向相同C物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向与位移方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同D物体向负方向运动时，加速度方向与速度方向相同；向正方向运动时，加速度方向与速度方向相反上一页返回首页下一页学考+选考总复习C 位移减小时，加速度减小，速度增大，A 错误；位移方向总是与加速度方向相反，与速度方向有时相同，有时相反，B、D 错误，C 正确上一页返回首页下一页学考+选考总复习2(2017慈溪联考)如图 10-1-2 所示，将弹簧振子从平衡位置 O 拉下一段距离 x，释放后振子在 A、B 间振
8、动，且 AB20 cm，振子由 A 到 B 的时间为 0.1 s，则下列说法中正确的是()【导学号：81370360】上一页返回首页下一页学考+选考总复习图 10-1-2上一页返回首页下一页学考+选考总复习A振子在 A、B 两点时，弹簧弹力大小相等B振子由 A 到 O 的时间比振子由 O 到 B 的时间短C振子从 AOBOA 通过的路程为 40 cmD振子从 AOBOA 通过的路程为 20 cm上一页返回首页下一页学考+选考总复习C 在 A、B 两点，弹力大小并不相等，选项 A 错误；据对称性，振子从 A到 O 和从 O 到 B 时间相同，选项 B 错误；振子从 AOBOA 通过的路程即振子运
9、动轨迹的长度为 40 cm，选项 C 正确，D 错误上一页返回首页下一页学考+选考总复习3(多选)如图 10-1-3 所示，捣碎机的球从吊车上垂下并摆动，摆动缆绳的长度为 17 m，假如该系统可当作单摆处理，以下说法正确的是()图 10-1-3上一页返回首页下一页学考+选考总复习A此单摆的周期约为 8 sB球的质量越大，单摆的周期就越长C缆绳的长度越长，单摆的周期就越长D球摆动过程中受到重力、缆绳的拉力、向心力作用【答案】AC上一页返回首页下一页学考+选考总复习4一个做简谐运动的质点，先后以同样的速度通过相距 10 cm 的 A、B 两点，历时 0.5 s(如图 10-1-4)过 B 点后再经
10、过 t0.5 s 质点以大小相等、方向相反的速度再次通过 B 点，则质点振动的周期是()图 10-1-4A0.5 s B1 s C2 s D4 s上一页返回首页下一页学考+选考总复习C 根据题意，由振动的对称性可知：AB 的中点(设为 O)为平衡位置，A、B 两点对称分布于 O 点两侧，如图所示质点从平衡位置 O 向右运动到 B 的时间应为 tOB120.5 s0.25 s质点从 B 向右到达右方极端位置(设为 D)的时间 tBD120.5 s0.25 s所以，质点从 O 到 D 的时间：tOD14T0.25 s0.25 s0.5 s 所以 T2 s上一页返回首页下一页学考+选考总复习考点二|
11、简谐运动的图象1简谐运动的图象(1)从开始计时，函数表达式为 xAsin t，图象如图 10-1-5 甲所示图 10-1-5平衡位置上一页返回首页下一页学考+选考总复习(2)从开始计时，函数表达式为 xAcos t，图象如图乙所示(3)物理意义：表示振动质点的随时间的变化规律2振动图象的信息(1)由图象可以看出振幅、(2)可以确定某时刻质点离开平衡位置的最大位移处位移周期位移上一页返回首页下一页学考+选考总复习(3)可以根据图象确定某时刻质点回复力、和速度的方向回复力和加速度的方向：因回复力总是指向位置，故回复力和加速度在图象上总是指向 t 轴速度的方向：速度的方向可以通过下一时刻位移的变化来
12、判定，若下一时刻位移增大，振动质点的速度方向就是远离 t 轴；若下一时刻位移减小，振动质点的速度方向就是指向 t 轴加速度平衡上一页返回首页下一页学考+选考总复习简谐运动图象问题的两种分析方法1图象运动结合法解此类题时，首先要理解 x-t 图象的意义，其次要把 x-t 图象与质点的实际振动过程联系起来图象上的一个点表示振动中的一个状态(位置、振动方向等)，图象上的一段曲线对应振动的一个过程，关键是判断好平衡位置、最大位移及振动方向上一页返回首页下一页学考+选考总复习2直观结论法(1)可直接读取振幅 A、周期 T(两个相邻正向最大位移之间的时间间隔或两个相邻负向最大位移之间的时间间隔)以及质点在
13、任意时刻相对平衡位置的位移x.也可以知道开始计时的时候(t0)振动质点的位置(2)由振动图象可以判定质点在任意时刻的回复力方向和加速度方向，二者都指向时间轴上一页返回首页下一页学考+选考总复习(3)可以判断某段时间内振动质点的位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况若某段时间内质点的振动速度指向平衡位置，则质点的速度、动能均变大，位移、回复力、加速度、势能均变小；反之，则相反凡是图象上与时间轴距离相等的点，振动质点具有相同的动能和势能(4)可以知道质点在任意时刻的速度方向该点的斜率为正值时速度方向为正，该点的斜率为负值时速度方向为负上一页返回首页下一页学考+选考总复习1一个弹簧振子沿
14、x 轴做简谐运动，取平衡位置 O 为 x 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 x 轴正方向的最大加速度能正确反映振子位移 x 与时间 t 关系的图象是()【导学号：81370361】上一页返回首页下一页学考+选考总复习上一页返回首页下一页学考+选考总复习A 如图所示，O 为平衡位置，由题意知 tT4时，振子具有正向最大加速度，故此时振子应在距 O 点最远处，且位移 x 为负的最大值分析各图象知，只有 A 项正确上一页返回首页下一页学考+选考总复习2(2017永康调研)如图 10-1-6 为某质点的振动图象，由图象可知()图 10-1-6上一页返回首页下一页学考+选考总复习
15、A质点的振动方程为 x2sin 50t(cm)B在 t0.01 s 时质点的速度为负向最大CP 点对应时刻质点的振动方向向下D从 0.02 s 至 0.03 s 质点的位移增大，速度减小上一页返回首页下一页学考+选考总复习D 由题图可知，质点振动方程为x2sin 50(t)(cm)2sin 50t(cm)；t0.01 s 时质点速度为零；P 点对应时刻质点振动方向向上；在 0.02 s 至 0.03 s质点离开平衡位置，位移增大，速度减小，故选项 D 正确上一页返回首页下一页学考+选考总复习3(多选)一水平弹簧振子做简谐运动的振动图象如图 10-1-7 所示，已知弹簧的劲度系数为 20 N/c
16、m，则()图 10-1-7上一页返回首页下一页学考+选考总复习A图中 A 点对应的时刻振子所受的回复力大小为 5 N，方向指向 x 轴的负方向B图中 A 点对应的时刻振子的速度方向指向 x 轴的正方向C在 04 s 内振子做了 1.75 次全振动D在 04 s 内振子通过的路程为 3.5 cm上一页返回首页下一页学考+选考总复习AB 由简谐运动的特点和弹簧弹力与伸长量的关系可知，图中 A 点对应的时刻振子所受的回复力大小为 Fkx200.25 N5 N，方向指向 x 轴的负方向，并且现在正在远离 O 点向 x 轴的正方向运动，A、B 正确；由图可读出周期为 2 s,4 s 内振子做两次全振动，
17、通过的路程是 s24A240.5 cm4 cm，C、D 错误上一页返回首页下一页学考+选考总复习4(多选)(2016浙江 4 月选考)摆球质量相等的甲、乙两单摆悬挂点高度相同，其振动图象如图 10-1-8 所示选悬挂点所在水平面为重力势能的参考面，由图可知()【导学号：81370362】图 10-1-8上一页返回首页下一页学考+选考总复习A甲、乙两单摆的摆长之比是49Bta 时刻甲、乙两单摆的摆角相等Ctb 时刻甲、乙两单摆的势能差最大Dtc时刻甲、乙两单摆的速率相等上一页返回首页下一页学考+选考总复习AC 由振动图象得甲、乙周期之比为 23，根据 T2lg，得摆长之比为 49，A 正确ta
18、时刻位移相同，但二者摆长不同，所以摆角不同，B 错误tb时刻甲的摆球在最高点，乙的摆球在平衡位置(最低点)，又因为悬点高度相同，且乙的摆长比甲的摆长大，所以此时二者重力势能相差最大，C 正确tc时刻甲、乙的摆球都在各自平衡位置，速率最大，但二者在最高点离开平衡位置的高度不同，所以在平衡位置的速率不同，D 错误上一页返回首页下一页学考+选考总复习考点三|受迫振动和共振1受迫振动(1)概念：振动系统在作用下的振动(2)特点：受迫振动的频率等于的频率，跟系统的固有频率周期性驱动力驱动力无关上一页返回首页下一页学考+选考总复习2共振(1)现象：当驱动力的频率等于系统的时，受迫振动的振幅最大(2)条件：
19、驱动力的频率等于(3)特征：共振时振幅(4)共振曲线(如图 10-1-9 所示)图 10-1-9固有频率固有频率最大上一页返回首页下一页学考+选考总复习1固有振动、受迫振动和共振的关系比较固有振动受迫振动共振 受力情况 系统内部的相互作用力驱动力作用驱动力作用 振动周期或频率由系统本身性质决定，即固有周期或固有频率由驱动力的周期或频率决定，即 TT驱或 ff 驱TT驱T固或 ff 驱f 固 上一页返回首页下一页学考+选考总复习振动能量 振动物体的机械能不变由产生驱动力的物体提供振动物体获得的能量最大常见例子 弹簧振子或单摆(5)机械工作时底座发生的振动共振筛、转速计上一页返回首页下一页学考+选
20、考总复习2.共振曲线图 10-1-10如图 10-1-10 所示，横坐标为驱动力的频率 f，纵坐标为振幅 A.它直观地反映了驱动力的频率对某固有频率为 f0 的振动系统做受迫振动时振幅的影响，由图可知，f 与 f0 越接近，振幅 A 越大；当 ff0 时，振幅 A 最大上一页返回首页下一页学考+选考总复习3受迫振动中系统能量的转化做受迫振动的系统的机械能不守恒，系统与外界时刻进行能量交换上一页返回首页下一页学考+选考总复习1如图 10-1-11 所示的装置，弹簧振子的固有频率是 4 Hz.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率为 1 Hz，则把手转动的频率
21、为()上一页返回首页下一页学考+选考总复习图 10-1-11A1 HzB3 HzC4 HzD5 Hz上一页返回首页下一页学考+选考总复习A 受迫振动的频率等于驱动力的频率，把手转动的频率为 1 Hz，选项 A正确上一页返回首页下一页学考+选考总复习2(2017嘉兴选考一模)一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线(振幅 A与驱动力频率 f 的关系)如图 10-1-12 所示，则()图 10-1-12上一页返回首页下一页学考+选考总复习A此单摆的固有周期约为 0.5 sB此单摆的摆长约为 1 mC若摆长增大，单摆的固有频率增大D若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动上一页返回首页下一页学考+选考总复习
22、B 由共振曲线知此单摆的固有频率为 0.5 Hz，固有周期为 2 s，A 项错误；再由 T2lg，得此单摆的摆长约为 1 m，B 项正确；若摆长增大，单摆的固有周期增大，固有频率减小，则共振曲线的峰将向左移动，C、D 项错误上一页返回首页下一页学考+选考总复习3在实验室可以做“声波碎杯”的实验，用手指轻弹一只玻璃酒杯，可以听到清脆的声音，测得这声音的频率为 500 Hz.将这只酒杯放在一个大功率的声波发生器前，操作人员通过调整其发出的声波，就能使酒杯碎掉下列说法中正确的是()A操作人员必须把声波发生器输出的功率调到很大B操作人员必须使声波发生器发出频率很高的超声波C操作人员必须同时增大声波发生
23、器发出声波的频率和功率D操作人员必须将声波发生器发出的声波频率调到 500 Hz，且适当增大其输出功率上一页返回首页下一页学考+选考总复习D 由题可知用手指轻弹一只酒杯，测得这声音的频率为 500 Hz，就是酒杯的固有频率当物体发生共振时，物体振动的振幅最大，甚至可能造成物体解体将这只酒杯放在一个大功率的声波发生器前，操作人员通过调整其发出的声波，将酒杯碎掉是利用的共振现象，而发生共振的条件是驱动力的频率等于物体的固有频率，而酒杯的固有频率为 500 Hz，故操作人员要将声波发生器发出的声波频率调到 500 Hz，使酒杯产生共振，从而能将酒杯碎掉，故 D 正确上一页返回首页下一页学考+选考总复
24、习4(多选)在一根张紧的水平绳上悬挂五个摆，其中 A、E 的摆长为 l，B 的摆长为 0.5l，C 的摆长为 1.5l，D 的摆长为 2l，先使 A 振动起来，其他各摆随后也振动起来，则摆球振动稳定后()【导学号：81370363】图 10-1-13上一页返回首页下一页学考+选考总复习AD 的振幅一定最大BE 的振幅一定最大CB 的周期一定最短D四个摆的周期相同上一页返回首页下一页学考+选考总复习BD A 振动起来后，使得 B、C、D、E 做受迫振动，振动的频率都等于 A振动的频率，即各摆振动的周期都相等，选项 C 错误，D 正确；由于 D 与 A 的摆长相差最大，E 与 A 的摆长相等，所以 D 的振幅最小，E 发生共振，振幅最大，选项 A 错误，B 正确上一页返回首页下一页学考+选考总复习课后限时训练（四十二）点击图标进入
