2019-2020年高考物理大二轮复习与增分策略专题十鸭部分第2讲机械振动与机械波光

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1、2019-2020年高考物理大二轮复习与增分策略专题十鸭部分第2讲机械振动与机械波光解题方略1.简谐运动的对称性：振动质点在关于平衡位置对称的两点，x、F、a、v、Ek、Ep的大小均相等，其中回复力F、加速度a与位移x的方向相反，而v与x的方向可能相同，也可能相反.振动质点来回通过相同的两点间的时间相等，即tBC＝tCB.振动质点通过关于平衡位置对称的等长的两线段的时间相等，即tBC＝tB′C′.如图1所示.图12.简谐运动的周期性：做简谐运动的物体，其位移、回复力、加速度、速度都随时间按“正弦”或“余弦”规律

2、变化，它们的周期均相同.其位移随时间变化的表达式为：x＝Asin(ωt＋φ)或x＝Acos(ωt＋φ).例1　简谐运动的振动图线可用下述方法画出：如图2甲所示，在弹簧振子的小球上安装一支绘图笔P，让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动，笔P在纸带上画出的就是小球的振动图象.取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移正方向，纸带运动的距离代表时间，得到的振动图线如图乙所示.则下列说法中正确的是(　　)　图2A.弹簧振子的周期为4sB.弹簧振子的振幅为10cmC.t＝17s时振子相对平衡位置的位移是10c

3、mD.若纸带运动的速度为2cm/s，振动图线上1、3两点间的距离是4cmE.2.5s时振子正在向x轴正方向运动解析　周期是振子完成一次全振动的时间，由图知，弹簧振子的周期为T＝4s，故A正确；振幅是振子离开平衡位置的最大距离，由图知，弹簧振子的振幅为10cm，故B正确；振子的周期为4s，由周期性知，t＝17s时振子相对平衡位置的位移与t＝1s时振子相对平衡位置的位移相同，为0，故C错误；若纸带运动的速度为2cm/s，振动图线上1、3两点间的距离是s＝vt＝2cm/s×2s＝4cm.故D正确；由图乙可知2.5s时

4、振子正在向x轴负方向运动，故E错误.答案　ABD预测1　(xx·山东理综·38(1))如图3所示，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y＝0.1sin(2.5πt)m.t＝0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t＝0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度.取重力加速度的大小g＝10m/s2.以下判断正确的是________.(双选，填正确答案标号)图3A.h＝1.7mB.简谐运动的周期是0.8sC.0.6s内物块运动的路程是0.2mD.t＝0.4s

5、时，物块与小球运动方向相反答案　AB解析　t＝0.6s时，物块的位移为y＝0.1sin(2.5π×0.6)m＝－0.1m，则对小球h＋

6、y

7、＝gt2，解得h＝1.7m，选项A正确；简谐运动的周期是T＝＝s＝0.8s，选项B正确；0.6s内物块运动的路程是3A＝0.3m，选项C错误；t＝0.4s＝，此时物块在平衡位置向下振动，则此时物块与小球运动方向相同，选项D错误.预测2　某同学用单摆测当地的重力加速度.他测出了摆线长度L和摆动周期T，如图4(a)所示.通过改变摆线长度L，测出对应的摆动周期T，获得多组T与L，

8、再以T2为纵轴、L为横轴画出函数关系图象如图(b)所示.由图象可知，摆球的半径r＝______m，当地重力加速度g＝________m/s2；由此种方法得到的重力加速度值与实际的重力加速度值相比会________(选填“偏大”“偏小”或“一样”).图4答案　1.0×10－2　π2　一样解析　由横轴截距得，球的半径应为1.0×10－2m；图象斜率k＝＝＝4，而g＝L故g＝m/s2＝π2m/s2根据以上推导，斜率不变，重力加速度不变，故对g没有影响，一样.解题方略1.波动图象描述的是在同一时刻，沿波的传播方向上的各

9、个质点偏离平衡位置的位移.在时间上具有周期性、空间上具有重复性和双向性的特点.2.深刻理解波动中的质点振动.质点振动的周期(频率)＝波源的周期(频率)＝波的传播周期(频率).3.要画好、用好振动图象，并正确地与实际情景相对应.要正确画出波形图，准确写出波形平移距离、质点振动时间与波长、周期的单一解或多解表达式.4.分析简谐运动中各物理量的变化情况时，一定要以位移为桥梁，位移增大时，振动质点的回复力、加速度、势能均增大，速度、动能均减小；反之，则产生相反的变化.另外，各矢量均在其值为零时改变方向.5.“一分、一看

10、、二找”巧解波动图象与振动图象的综合问题(1)分清振动图象与波动图象.只要看清横坐标即可，横坐标为x则为波动图象，横坐标为t则为振动图象.(2)看清横、纵坐标的单位，尤其要注意单位前的数量级.(3)找准波动图象对应的时刻.(4)找准振动图象对应的质点.例2　(xx·全国甲卷·34(2))一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于10cm.O和A是介质中平衡位置分别位于x＝0和x＝5