高考物理 考前十天回归教材习题精练十机械振动和机械波VIP免费

机械振动和机械波【2013高考会这样考】1.理解简谐运动的概念以及简谐运动的特点.2.会应用简谐运动的公式和图象分析解决问题.3.了解单摆和单摆的周期公式.4.知道受迫振动和共振现象.5.了解机械波的形成及传播规律.6.掌握波长、频率和波速的关系及相关计算.7.掌握波动图象，能读取图象信息，并归纳、讨论波的传播规律，会分析波动图象和振动图象相结合的问题，波动图象是高考的重点和热点.8.了解波的干涉和衍射是波特有的现象，高考中常结合生活中的一些实例考查.9.了解多普勒效应.10.掌握探究单摆的运动及用单摆测定重力加速度的实验.【原味还原高考】一、简谐运动的基本概念和规律1.机械振动(1)定义：物体(或物体的一部分)在某一中心位置两侧所做的往复运动称为机械振动，简称振动.(2)回复力：使振动物体返回平衡位置的力.(3)平衡位置：物体在振动过程中回复力为零的位置.(4)描述机械振动的四个物理量①位移x：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段，是矢量.②振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离，表示振动的强弱，是标量.③周期T和频率f：表示振动快慢的物理量，两者互为倒数关系，T=,当T和f由振动系统本身决定时，则叫固有周期和固有频率.2.简谐运动(1)定义：物体在跟位移大小成正比并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动.(2)简谐运动的特征①动力学特征：F回＝-kx.②运动学特征：x、v、a均按正弦或余弦规律发生周期性变化(注意v、a的变化趋势相反).③能量特征：系统的机械能守恒，振幅A不变.3.受迫振动(1)定义：在外界周期性驱动力作用下的振动.(2)受迫振动的两个特征①频率特征：受迫振动的频率等于f驱，与f固无关.②振幅特征：驱动力的频率越接近固有频率，振幅越大，当f驱＝f固时，振幅最大，这种现象叫做共振.受迫振动达到稳定时，驱动力对系统所做的功及时补偿系统因克服阻力做功而损失的机械能，振幅保持不变.(3)共振曲线:如图所示，以驱动力频率为横坐标，以受迫振动的振幅为纵坐标.它直观地反映了驱动力频率对受迫振动振幅的影响，由图可知，f驱与f固越接近，振幅A越大；当f驱=f固时，振幅A最大.【特别提醒】1.回复力的来源回复力属于效果力，它可以是某一个力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，它不一定等于物体所受的合外力.2.振动的位移无论振子从什么位置开始振动，其位移总是以平衡位置为起点.可见本专题对“位移”的定义与之前学过的不同，需要注意.【方法技巧】简谐运动的对称性和周期性1.简谐运动具有对称性(1)振子经过同一位置时，位移、回复力、加速度、速率、动能一定相同，但速度不一定相同，方向可能相反.(2)如图，振子经过关于平衡位置O对称的两点P、P′时位移、回复力、加速度大小相等，方向相反，动能、势能相等，速度大小相等，方向可能相同也可能相反.(3)如上图，振子往复过程通过一段路程(如OP)所用时间相等，即tOP=tPO.2.简谐运动具有周期性周期性是指简谐运动物体经过一个周期或几个周期后，一定与原来的状态一致.具体表现在位移、回复力、加速度、速度都随时间做周期性变化.若t2-t1=nT+T，则t1、t2两时刻描述运动的物理量(x、F、a、v…)均大小相等，方向相反.若t2-t1=nT+T或t2-t1=nT+T，则若t1时刻物体到达最大位移处，则t2时刻物体到达平衡位置；若t1时刻物体在平衡位置，则t2时刻物体到达最大位移处；若t1时刻物体在其他位置，t2时刻物体到达何处就要视具体情况而定.二、机械波的传播和波的图象1.波的形成：机械振动在介质中传播，形成机械波.2.波的分类(1)横波：振动方向与传播方向垂直，传播中形成波峰和波谷.(2)纵波：振动方向和传播方向在同一条直线上，传播中形成密部和疏部.3.波速与波长和频率或周期的关系:(1)v=λf；(2)v=.4.波的图象(1)物理意义：波在传播过程中各质点在某时刻的位移情况.(2)振动图象与波动图象的比较比较内容振动图象波动图象研究对象一个振动质点沿波传播方向上的所有质点图象意义一质点位移随时间变化的规律某时刻所有质点相对平衡位置的位移图象形状图象信息(1)振动周期;(2)振幅;(3)各时刻质点位移、速度、加速度(包括大小、方向)(1)波长;(2)振幅;(3)任意一质点此刻的位移;(4)任意一质点在该时...