专题17机械振动机械波光学解析版.docx
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1、2023年高考物理二轮温习热点题型与提分秘籍专题17机械振动机械波光学题型一简谐运动的特征【典例分析】(2023河南天一高三第一次联考汝图所示,一质点在AB之间做简谐运动,C为平衡位置,从F分别为AC和CB之间的点,且EC和CF的距离相等。质点从E点向右运动经过时间力第一次经过尸点,再经过时间f2第4次经过尸点,则该质点的振动周期为。若此简谐运动分别在空气和水中进行,则形成的两列波的波长(填“相同”“不相同”或“不能确定”)O左右AECFB【参考参考答案】也抖不相同【名师解析】设质点的振动周期为了,根据对称性可知质点从C点第一次运动到产点的时间为为、从尸点第一次运动到B点的时间为;一”则质点的
2、振动周期=4g+g(f2-T),联立解得T=丝宇叨。简谐运动在空气和水中的传播速度V不同,而周期相同,根据波长7=可知波长不相同。【典例分析2】.(2023江西重点中学联考)如图所示,曲轴上挂一个弹簧振子,转动摇把,曲轴可带动弹簧振子上下振动.开始时不转动摇把,让振子自由振动,测得其频率为2Hz.现匀速转动摇把,转速为240r/min.则()A.当振子稳定振动时,它的振动周期是0.5sB.当振子稳定振动时,它的振动频率是4HzC.当转速增大时,弹簧振子的振幅增大D,当转速减小时,弹簧振子的振幅增大E.振幅增大的过程中,外界对弹簧振子做正功【参考参考答案】BDE【名师解析】:.摇把匀速转动的频率
3、/=鬻Hz=4Hz调期T=0.25s,当振子稳定振动时,它的振动周期及频率均与驱动力的周期及频率相等,A错误,B正确;当转速减小时,其频率将更接近振子的固有频率2Hz,弹簧振子的振幅将增大,C错误,D正确:外界对弹簧振子做正功,系统机械能增大,振幅增大,故E正确.【提分秘籍】1简谐运动的五大特征受力特征回复力尸=一尸(或)的大小与X的大小成正比,方向相反运动特征靠近平衡位置时0、F、X都减小,y增大;远离平衡位置时,小F、X都增大/减小能量特征振幅越大,能量越大.在运动过程中,系统的动能和势能相互转化,机械能守恒周期性特征质点的位移、回友力、加速度和速度随时间做周期性变化,变化周期就是简谐运动
4、的周期T;动能和势能也随时间做周期性变化,其变化周期为科对称性特征关于平衡位置。对称的两点,速度的大小、动能、势能相等,相对平衡位置的位移大小相等;由对称点到平衡位置。用时相等2.对共振的理解共振曲线:如图所示,横坐标为驱动力频率工纵坐标为振幅A.它直观地反映了驱动力频率对某振动系统受迫振动振幅的影响,由图可知,与角越接近,振幅A越大;当f=%时,振幅A最大.(2)受迫振动中系统能量的转化:受迫振动系统机械能不守恒,系统与外界时刻进行能量交换.【突破训练】1.(2023北京海淀区模拟)如图所示,一轻质弹簧上端固定在天花板上,下端连接一物块,物块沿竖直方向以O点为中心点,在。、。之间做周期为T的
5、简谐运动.已知在力时刻物块的动量为p、动能为Ek.下列说法正确的是()A.如果在12时刻物块的动量也为P,则,2一小的最小值为TB.如果在Z2时刻物块的动能也为Ek,则/2-/1的最小值为TC.当物块通过O点时,其加速度最小D.物块运动至。点时,其加速度最小【参考答案】C【解析】:.物块做简谐运动,物块同向经过关于平衡位置对称的两点时动量相等,所以如果在/2时刻物块的动量也为2-i的最小值小于等于号,故A错误;物块经过同一位置或关于平衡位置对称的位置时动能相等,如果在/2时刻物块的动能也为反,则的最小值可以小于7,故B错误;图中O点是平衡位置,根据4=一得知,物块经过O点时位移最小,则其加速度
6、最小,故C正确;物块运动至C点时,位移最大,其加速度最大,故D错误.2.(2023湖北宜昌高三模拟)如图所示为两个单摆的受迫振动的共振曲线,则下列说法正确的是()A.若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行,且摆长相同,则图线I表示月球上单摆的共振曲线B.若两个受迫振动是在地球上同一地点进行,则两个摆长之比心:1u=25:4C.图线II若是在地面上完成的,则该单摆摆长约为ImD.若摆长均为1m,则图线I是在地面上完成的E.若两个单摆在同一地点均发生共振,图线II表示的单摆的能量一定大于图线I表示的单摆的能量【参考答案】ABC.【解析】:图线中振幅最大处对应的频率应与做受迫振动的单摆的固有频率相等
7、,从图线上可以看出,两摆的固有频率力=02HZA=O.5Hz.当两摆在月球和地球上分别做受迫振动且摆长相等时,根据公式尸去器可知,g越大,越大,所以gug,又因为gQg”,因此可推知图线I表示月球上单摆的共振曲线,A正确:若在地球上同一地点进行两次受迫振动,g相同,摆长长的/小,且咪=黑所以言=苧,B正确;=0.5Hz,若图线II是在地面上完成的,根据g=9.8ms2,可计算出小约为1m,C正确,D错误;单摆的能量除与振幅有关,还与摆球质量有关,故E错误.题型二波的形成、传播与图象【典例分析】(2018高考全国卷m)一列简谐横波沿X轴正方向传播,在/=O和f=0.20S时的波形分别如图中实线和
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- 专题 17 机械振动 机械波 光学 解析
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