机械振动和机械波【考纲解读】 预测 2012 年的机械振动与波的考题仍将保持以选项题为主,考查的知识综合较强的风格.一个考题往往多个知识点,重点在简谐运动的规律和图象;波的形成过程和波长、波速和频率的关系,波的图象和波的多解问题仍是考查的热点.尤其是波的图象中已知某一时刻的波形图,判断方向和求位移、路程及质点坐标;已知某两时刻的波形图涉用的多解;振动图象与波动图象的综合运用预测是重点考查的重点
另外对共振现象和波的特性在实际中的应用问题也要引起注意
【考点突破】考点 1 、简谐运动及其图象【例 1】弹簧振子在 B、C 间做简谐运动,O 为平衡位置,BC 间距离为 10cm,B→C 运动时间为 1s,如图 7-29-5 所示,则( ) A.从 O→C→O 振子作了一个全振动B.振动周期为 1s,振幅是 10cmC.经过两次全振动,通过的路程是 20cmD.从 B 开始经 3s,振子通过的路程是 30cm【解析】振子从 O→C→O 时位移虽相同,但速度方向不同,振子的振动只是半次全振动,故 A 错
振子从 B→C是半次全振动,故周期 T=2×1s=2s,振幅 A=OB=BC/2=5cm,故 B 错
由全振动的定义知,振子从 B→C→B 为一次全振动,振子路程为 s=4A=20cm,所以 2 个全振动的路程是 2×20cm=40cm,故 C 错
t=3s=3/2T,即振子经历了 3/2 个全振动,路程 s=4A+2A=30cm,故 D 正确,正确答案是D.考点 2 、单摆 受迫振动 振动中的能量转化【例 2】把地球上的一个秒摆(周期等于 2s 的摆称为秒摆)拿到月球上去,它的振动周期变为多少
已知地球质量 M 地=5
98×1024kg,半径 R 地=6
4×106m,月球质量 M 月=7
34×1022kg,半径 R 月=1
74×106m
【解析】由单摆的周期公式知T 地=,