高考物理复习专题五加试选择题题型强化多选题型第1讲机械振动和机械波市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖.pptx

第,1,讲机械振动和机械波,专题五加试选择题题型强化,(,多项选择题型,),1/37,考点一机械振动和图象,考点三机械振动和机械波综合问题,考点二机械波和图象,2/37,机械振动和图象,考点一,3/37,真题研究,1.(,多项选择,)(,浙江,4,月选考,15),摆球质量相等甲、乙两单摆悬挂点高度相同，其振动图象如图,1,所表示,.,选悬挂点所在水平面为重力势能参考面，由图可知,A.,甲、乙两单摆摆长之比是,B.,t,a,时刻甲、乙两单摆摆角相等,C.,t,b,时刻甲、乙两单摆势能差最大,D.,t,c,时刻甲、乙两单摆速率相等,答案,解析,图,1,1,2,3,4,5,4/37,因为两摆线长度不一样，在,t,a,时刻离开平衡位置位移相等位置，两个单摆摆角不相等，,B,错误；,因为甲摆线短、摆幅大，所以甲上升最大高度大于乙，在,t,b,时刻，乙在平衡位置,(,最低处,),，而甲在最高处，所以二者势能差是最大，,C,对,.,因为甲偏离平衡位置高度差大于乙，所以甲经过平衡位置时速度大于乙，所以,D,错,.,1,2,3,4,5,5/37,2.(,多项选择,)(,人教版选修,3,4P13,“,演示,”,改编,),甲、乙两位同学分别使用图,2a,所表示同一套装置观察单摆做简谐运动时振动图象，已知二人试验时所用单摆摆长相同，落在木板上细沙,分别形成曲线如图,b,所表示，下面关于两图线,说法中正确是,A.,甲图表示沙摆摆动幅度较大，乙图摆动幅度较小,B.,甲图表示沙摆摆动周期较大，乙图摆动周期较小,C.,二人拉木板速度不一样，甲、乙木板速度关系,v,甲,2,v,乙,D.,二人拉木板速度不一样，甲、乙木板速度关系,v,乙,2,v,甲,模拟训练,图,2,答案,解析,1,2,3,4,5,6/37,解析,由图可知，甲振动幅度较大，乙幅度较小，故,A,正确；,两摆因为摆长相同，则由单摆性质可知，两摆周期相同，故,B,错误；,由图可知，甲时间为,2,T,，乙时间为,4,T,，则由,v,可知，二人拉木板速度不一样，甲、乙木板速度关系为,v,甲,2,v,乙,，故,C,正确，,D,错误,.,1,2,3,4,5,7/37,3.(,多项选择,)(,嘉兴市,3,月模拟,),如图,3,甲所表示，,O,是单摆平衡位置，,B,、,C,是摆球所能抵达最远位置,.,此单摆振动图象如图乙所表示，则,A.,单摆振幅是,16 cm,B.,单摆摆长约为,1 m,C.,摆球经过,O,点加速度不为零,D.,摆幅减小，周期也减小,答案,1,2,3,4,5,图,3,8/37,4.(,多项选择,)(,人教版选修,3,4P21,第,4,题改编,),如图,4,所表示是一个单摆共振曲线，依据该共振曲线，以下说法正确是,A.,依据该共振曲线可得到单摆固有频率,B.,当驱动力频率为,f,0,时单摆发生共振,C.,当驱动力频率增加时共振曲线峰值右移,D.,当单摆摆长变长后，共振曲线峰值右移,图,4,答案,1,2,3,4,5,9/37,5.(,多项选择,)(,湖州市高二上期末,),一质点做简谐运动，质点位移随时间改变规律如图,5,所表示，则从图中能够看出,A.,质点做简谐运动频率为,0.25 Hz,B.,t,3 s,时，质点速度为零,C.,t,3 s,时，质点加速度为零,D.,在,1,2 s,间，质点速度逐步变大,图,5,解析,由图知，该质点周期为,4 s,，频率为,0.25 Hz,，故,A,正确；,t,3 s,时，质点处于平衡位置，加速度为零，速度最大，故,B,错误，,C,正确；,在,1,2 s,间，质点由平衡位置向最大位移处运动，速度越来越小，故,D,错误,.,答案,解析,1,2,3,4,5,10/37,规律总结,1.,简谐运动特征,(1),受力特征：回复力满足,F,kx,.,(2),运动特征：当物体靠近平衡位置时，,a,、,F,、,x,都减小，,v,增大；当物体远离平衡位置时，,a,、,F,、,x,都增大，,v,减小,.,(3),能量特征：对弹簧振子和单摆来说，振幅越大，能量越大，在振动过程中，动能和势能相互转化，机械能守恒,.,(4),周期性特征：物体做简谐运动时，其位移、回复力、加速度、速度等矢量都随时间做周期性改变,.,(5),对称性特征：速率、加速度等关于平衡位置对称,.,11/37,2.,振动图象提供信息,(1),由图象能够看出质点振动振幅、周期,.,(2),能够确定某时刻质点离开平衡位置位移,.,(3),能够确定各时刻质点振动方向,.,(4),能够确定某时刻质点回复力、加速度和速度方向,.,(5),能够比较不一样时刻质点速度、加速度大小,.,12/37,机械波和图象,考点二,13/37,真题研究,1.(,多项选择,)(,浙江,4,月选考,15),一列向右传输简谐横波，当波传到,x,2.0 m,处,P,点时开始计时，该时刻波形如图,6,所表示,.,t,0.9 s,时观察到质点,P,第三次抵达波峰位置,.,以下说法正确是,A.,波速为,0.5 m/s,B.,经,1.4 s,质点,P,运动旅程为,70 cm,C.,t,1.6 s,时，,x,4.5 m,处质点,Q,第三次,抵达波谷,D.,与该波发生干涉另一列简谐横波频率一定为,2.5 Hz,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,图,6,14/37,1.4 s,相当于,3.5,个周期，每个周期旅程为,20 cm,，所以,B,正确,.,1,2,3,4,5,6,7,要发生干涉现象，另外一列波频率一定与该波相同，即,2.5 Hz,，选项,D,正确,.,15/37,2.(,多项选择,)(,浙江,10,月选考,15),沿,x,轴正方向传输简谐横波，振幅为,5 cm,，质点,A,、,B,平衡位置离,O,点距离分别为,1.8 m,和,3.0 mt,0,时波形如图,7,所表示，,t,0.6 s,时质点,A,恰好第二次抵达波峰,.,以下说法正确是,A.,波速为,3 m/s,B.,频率为,2 Hz,C.,质点,B,在,0,0.6 s,内旅程为,25 cm,D.,质点,B,在,t,0.6 s,沿,y,轴正方向运动,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,图,7,16/37,t,0.6 s,时，质点,B,在平衡位置下方，沿,y,轴正方向运动，,D,正确,.,1,2,3,4,5,6,7,17/37,3.(,多项选择,)(,人教版选修,3,4P28,第,1,题,),简谐横波某时刻波形如图,8,所表示，,P,为介质中一个质点,.,以下说法正确是A.,若波沿,x,轴正方向传输，则质点,P,此时刻速度沿,x,轴正方向,B.,若波沿,x,轴正方向传输，则质点,P,此时刻加速度,沿,y,轴正方向,C.,再过半个周期时，质点,P,位移为负值,D.,经过一个周期，质点,P,经过旅程为,4,a,答案,模拟训练,1,2,3,4,5,6,7,图,8,18/37,4.(,多项选择,)(,浙江名校协作体模拟,),如图,9,所表示是某绳波形成过程示意图，,1,、,2,、,3,、,4,为绳上一系列等间距质点，绳处于水平方向,.,质点,1,在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动,2,、,3,、,4,各个质点依次上下振动，把振动从绳左端传到右端,.,t,0,时质点,1,开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点,5,开始运动,.,以下判断正确是,图,9,A.,质点,5,开始振动时运动方向向上,B.,t,时质点,6,加速度方向向上,C.,t,时质点,10,运动方向向下,D.,t,T,时质点,17,开始运动,1,2,3,4,5,6,7,答案,解析,19/37,t,T,时质点,17,开始运动，故,D,正确,.,1,2,3,4,5,6,7,20/37,5.(,多项选择,)(,杭州市四校联考,),一列简谐横波沿,x,轴正方向传输，,O,为波源，如图,10,所表示是波源开始振动后,0.1 s,时波形图，则以下判断正确是,A.,这列波周期为,0.2 s,，振幅为,10 cm,B.,x,3 m,处质点此时正沿,y,轴负向振动,C.,再经过,0.15 s,，,x,2 m,处质点运动到,(,x,8 m,，,y,10 cm),位置,D.,再经过,0.2 s,，,x,10 m,处质点第一次抵达波谷,答案,1,2,3,4,5,6,7,图,10,21/37,6.(,多项选择,)(,台州市,9,月选考,),如图,11,所表示，波源,S,在,x,0,处产生一列沿,x,轴正方向传输简谐波，波速,v,400 m/s,，已知,t,0.1 s,时，波已传输到,x,40 m,处,.,在,x,400 m,处，有一接收器,A,(,图中未标出,).,则以下说法正确是,A.,波源起振方向向下,B.,x,40 m,处质点在,t,0.5 s,时位移最大,C.,t,1 s,时接收器才能接收到此波,D.,若波源向,x,轴正方向运动，则收到波,频率比静止时接收到波频率大,答案,1,2,3,4,5,6,7,图,11,22/37,7.(,多项选择,),如图,12,为一列沿,x,轴负方向传输简谐横波，实线为,t,0,时刻波形图，虚线为,t,0.6 s,时波形图，波周期,T,0.6 s,，则,A.,波周期为,0.8 s,B.,在,t,0.9 s,时，,P,点沿,y,轴正方向运动,C.,经过,0.4 s,，,P,点经过旅程为,0.4 m,D.,在,t,0.5 s,时，,Q,点抵达波峰位置,1,23,4,5,6,7,答案,解析,图,12,23/37,因为波沿,x,轴负方向传输，故,t,0,时刻,P,点沿,y,轴负方向运动，而周期,T,0.8 s,，故,t,0.8 s,时,P,点沿,y,轴负方向运动，,1.0 s,时,P,点抵达波谷，故,0.9 s,时,P,点沿,y,轴负方向运动，故,B,错误,.,在一个周期内,P,点完成一个全振动，即其运动旅程为,4,A,，而,0.4 s,T,，故,P,点运动旅程为,2,A,0.4 m,，,C,正确,.,1,2,3,4,5,6,7,24/37,由题意可知波长,8 m,，则波速,v,10 m/s,，在,t,0,时刻,Q,点横坐标为,x,0,5 m.,因为波沿,x,轴负方向运动，故在,t,0.5 s,时间内波沿,x,轴负方向传输距离为,x,v,t,10,0.5 m,5 m,，故在,t,0.5 s,时，,Q,点振动情况和,t,0,时刻距离坐标原点,10 m,处质点振动情况相同，而,t,0,时刻距离坐标原点,10 m,处质点在波峰，故在,t,0.5 s,时，,Q,点抵达波峰位置,.,故,D,正确,.,故选,A,、,C,、,D.,1,2,3,4,5,6,7,25/37,规律总结,1.,波传输方向和质点振动方向互判方法,(1),“,上下坡法,”,(2),“,同侧法,”,(3),“,微平移法,”,26/37,2.,波图象特点,(1),质点振动,nT,(波传输,n,),时，波形不变,.,(2),在波传输方向上，当两质点平衡位置距离为,n,(,n,1，2，3,),时，它们,振动步调总相同；当两质点平衡位置间距离为,(2,n,1)(,n,0，1，2，3,),时，它们振动步调总相反,.,(3),波源起振方向决定了它后面质点起振方向，各质点起振方向与波源起振方向相同,.,27/37,机械振动和机械波综合问题,考点三,28/37,命题预测,1.(,多项选择,),图,13,甲为一列简谐横波在,t,0.10 s,时刻波形图，,P,是平衡位置在,x,1.0 m,处质点，,Q,是平衡位置在,x,4.0 m,处质点；图乙为质点,Q,振,动图象,.,以下说法正确是,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,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,轴负方向传输了,6 m,D.,从,t,0.10 s,到,t,0.25 s,，质点,P,经过旅程为,30 cm,1,2,3,4,5,答案,解析,图,13,29/37,1,2,3,4,5,解析,由,Q,点振动图象可知，,t,0.10 s,时质点,Q,向,y,轴负方向振动，选项,A,错误；,由波动图象可知，波向左传输，,t,0.10 s,时质点,P,向上振动，再经过,0.15 s,，即,t,0.25 s,时，质点,P,振动到,x,轴下方，加速度沿,y,轴正方向，选项,B,正确；,因为在,t,0.10 s,时，质点,P,既不在波峰、波谷，也不在平衡位置，所以在,T,时间内经过旅程不等于,3,A,30 cm,，选项,D,错误,.,30/37,2.(,多项选择,)(,人教版选修,3,4P28,第,2,题,改编,),一列横波某时刻波形如图,14,甲所表示，图乙表示介质中某质点此,后一段时间内振动图象，以下说,法正确是,A.,若波沿,x,轴正方向传输，图乙为,L,点振动图象,B.,若波沿,x,轴正方向传输，图乙为,M,点振动图象,C.,若波沿,x,轴负方向传输，图乙为,L,点振动图象,D.,若波沿,x,轴负方向传输，图乙为,N,点振动图象,模拟训练,图,14,答案,1,2,3,4,5,31/37,3.(,多项选择,)(,人教版选修,3,4P12,“,问题与练习,”,第,2,题改编,),以下四幅图中关于机械振动和机械波说法正确是,A.,粗糙斜面上金属球,M,在弹簧作用下运动，该运动是简谐运动,B.,单摆摆长为,l,，摆球质量为,m,、位移为,x,，此时回复力为,F,C.,质点,A,、,C,平衡位置之间距离就是简谐波一个波长,D.,实线为某时刻波形图，此时质点,M,向下运动，经极短时间后波形图,如虚线所表示,1,2,3,4,5,答案,解析,32/37,解析,在粗糙斜面上金属球运动过程中，要不停克服摩擦力做功，系统机械能减小，金属球最终静止，所以该运动不是简谐运动，故,A,错误,.,相邻波峰或波谷之间距离等于一个波长，而选项中质点,A,、,C,平衡位置之间距离只是简谐波半个波长，故,C,错误,.,据质点振动方向和传输方向关系,上下坡法，依据质点,M,向下运动可知，波正向,x,轴正方向传输，经很短时间，波形图如虚线所表示，故,D,正确,.,1,2,3,4,5,33/37,4.(,多项选择,)(,宁波市,3,月模拟,),图,15,甲为一列简谐横波在,t,0.10 s,时刻波形图，,P,是平衡位置为,x,1 m,处质点，,Q,是平衡位置为,x,4 m,处质点，图乙为质点,Q,振动图象则,A.,t,0.10 s,时，质点,Q,速度方,向向上,B.,该波沿,x,轴负方向传输，传输,速度为,40 m/s,C.,再经过,0.10 s,，质点,Q,沿波传输方向移动,4 m,D.,t,0.25 s,时，质点,P,位移是,5 cm,1,2,3,4,5,答案,图,15,34/37,1,2,3,4,5,5.(,多项选择,)(,温州市九校高三,上学期期末,),一列简谐横波，在,t,0.6 s,时刻波图象如图,16,甲,所表示，波上,A,质点振动图象如,图乙所表示，则以下说法正确是,A.,这列波沿,x,轴正方向传输,B.,从,t,0.6 s,开始，质点,P,比质点,Q,晚,0.4 s,回到平衡位置,C.,从,t,0.6 s,开始，紧接着,t,0.6 s,时间内，,A,质点经过旅程是,10 m,D.,若传输过程中碰到一个尺寸为,10 m,障碍物，能发生显著衍射现象,图,16,答案,解析,35/37,1,2,3,4,5,解析,由乙图读出,t,0.6 s,时刻质点,A,速度方向为沿,y,轴负方向，由甲图判断出波传输方向为沿,x,轴正方向,.,故,A,正确；,图示时刻质点,P,沿,y,轴正方向，质点,Q,沿,y,轴负方向，所以质点,P,比质点,Q,早,0.4 s,回到平衡位置，故,B,错误；,t,0.6 s,0.5,T,，所以从,t,0.6 s,开始，紧接着,t,0.6 s,时间内，,P,质点经过旅程是,4 m,，不是,10 m,，故,C,错误,.,因为该波波长为,20 m,，则若该波在传输过程中碰到一个尺寸为,10 m,障碍物时，能发生显著衍射现象，故,D,正确,.,36/37,规律总结,“,一分、一看、二找,”,巧解波图象与振动图象综合类问题,1.,分清振动图象与波图象,.,只要看清横坐标即可，横坐标为,x,则为波图象，横坐标为,t,则为振动图象,.,2.,看清横、纵坐标单位,.,尤其要注意单位前数量级,.,3.,找准波图象对应时刻,.,4.,找准振动图象对应质点,.,37/37,