14A機誡林勃星機載波

LZEJ

命題是勢...........................................................................1

重難明..................................................................................1

舞升訓練...........................................................................3

考向一=kM振動.................................................................3

考向二3kM波...................................................................6

考向三振動圖像與波的圖像的標合應用............................................9

【命題是勢）

對振動與波動知識的考查，多

（1）簡諧運動及振動圖像；

以振動圖像和波動圖像為載

⑵波的圖像問題;

3年2考體，創設機械波傳播情境，考查

（3）振動圖像與波的圖像的綜

廣東卷［(2024,T3),(2022,機械波產生機理、介質中質點

合應用；

T選修3-4⑴力的振動規律以及振動方向與傳

（4）實際情境中的振動和波動

播方向的關系，試題考查形式

問題.

多以選擇題為主。

（重難詮釋）O--------------------------------------------------

【情境解讀】

???

波的形成條件1.布?發生薪動的振源2.有傳播介質

機

械

波

及

圖<________,1

/［一請橫波的圖像一|正弦(或余弦)曲線

像

波長，振短，某時刻各質點的位移大小和方向；

制從留像上吧色緋1波的傳播方向和各腰點的振動方向互判(同例

法、微平移法、上下坡法)

振動圖像如個人成長記錄.波動圖像如班級同

振動圖像與波動圖像一

學畢業合照

【高分技巧】

內容直要的規律、公式和二級結論

(1)表達式：x—Asin(wt+tp)o

1.簡諧運動、簡諧運動的

(2)簡諧運動的條件:回復力與位移成正比，即F=—kx。

公式和圖像、振動中的能

(3)質點在平衡位置時,速度最大，動能最大,最大位移時速度為0,勢能最大，

量轉化

而機械能守恒。

單擺在小角度擺動時，子工;單擺的周期：兀"。

2.單擺、單擺周期公式(4)R=—T=2

(5)受迫振動時，小球做受迫振動的周期(頻率)與驅動力的周期(頻率)相等。

3.受迫振動、共振

(6)當系統的驅動力頻率等于系統的固有頻率時，振幅最大，這就是共振現象。

(7)產生機械波的條件:波源,介質。

4.機械波

(8)波源的起振方向就是波傳播時最前頭的質點的振動方向。

⑼“上下坡法”即沿著波的傳播方向，“上坡”時質點向下振動，“下坡”時質點

向上振動。

)波上的質點只會在自己的平衡位置附近振動，不會隨波移動。

5.橫波的圖像、波速、波(10

長和頻率(周期)的關系(11)波速、波長和頻率的關系：。=力■，其中

(12)波由一種介質進入另一種介質時，頻率不變，波長和波速改變(由介質決

定)。

(13)疊加:幾列波相遇時能夠保持各自的運動狀態，繼續傳播,重疊區域中質

點的位移等于幾列波單獨傳播的矢量和。

6.波的疊加、波的干涉、(14)干涉:頻率相同的兩列波疊加時,可以使某些區域的振動加強、某些區域

衍射現象的振動減弱，形成穩定的干涉圖樣。

(15)衍射:縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多或者比波長小時，能

看到明顯的衍射現象。

7.多普勒效應(16)當波源與觀察者之間相互靠近(遠離)時，觀察到的頻率增加(減小)。

-O（提升訓練）O-

考向一機械振動

1.簡雷運動的五個特征

受力特征回復力:F=-kx,F（或Q）的大小與多的大小成正比，方向相反

⑴運動學表達式:x=Asin（滋+佻）。

運動特征⑵靠近平衡位置時,a、F、劣都減小,v增大;遠離平衡位置時,a、F、T都增大,v

成小

Q）振幅越大,能量越大。

能找特征

（2）在運動過程中，系統的動能和勢能相互轉化，機械能守恒

質點的位移、回復力、加速度和速度隨時間做周期性變化，變化周期就是簡諧運動

周期性特征的周期T:動能和勢能也隨時間做周期性變化,其變化周期為春

關于平衡位置。對稱的兩點，速度的大小、動能、勢能相等，相對平衡位置的位移大

對稱性特征

小相等

2.單擺

（1）單擺周期公式

①g為當地重力加速度，在地球上不同位置g的取值不同,不同星球表面g值也不相同。

②單擺處于或紅狀盤時等財力加速度g0=g土m在碼觸上運動的衛星加速度a=g,為完全

虹，等效篁力加速度g0=0.

2

⑵①當擺球在最高點暗，耳=牛=0,^=mgcoBe.

②當擺球在最低點時,用=吁”，外最大,馬=mg+m牛.

L（多選）［2022湖南卷改編］下端附著重物的粗細均勻木棒，豎直浮在河面,在重力和浮力作用下，沿豎

直方向做頻率為1Hz的簡諧運動；與此同時,木棒在水平方向上隨河水做勻速直線運動，如圖（a）所

示。以木棒所受浮力廠為縱軸,木棒水平位移x為橫軸建立直角坐標系，浮力F隨水平位移x的變化

如圖（b）所示。已知河水密度為p,木棒橫截面積為S,重力加速度大小為g。下列說法正確的是（

）

A.①從0.05小到0.15巾的過程中，木棒的動能先增大后減小

B.c從0.21小到0.25山的過程中，木棒加速度方向豎直向下，大小逐漸變小

C.x=0.357n和2=0.45nz時,木棒的速度大小相等，方向相反?M

D.木棒在豎直方向做簡諧運動的振幅為轉

2.（2024廣州市第六十五中學階段檢測）將一臺智能手機水平粘在秋千的座椅上，使手機邊緣與座椅邊

緣平行（圖甲），讓秋千以小擺角（小于5°）自由擺動，此時秋千可看作一個理想的單擺，擺長為乙。從

手機傳感器中得到了其垂直手機平面方向的a-1關系圖如圖乙所示。則以下說法正確的是（）

A.秋千從擺動到停下的過程可看作受迫振動

B.當秋千擺至最低點時，秋千對手機的支持力小于手機所受的重力

C.秋千擺動的周期為t2-。

4兄②乙

D.該地的重力加速度g=g

(±3—幻,

3.（多選）（2023廣東汕頭市二模）如圖（a）所示,輕質彈簧上端固定，下端連接質量為m的小球,構成豎

直方向的彈簧振子。取小球平衡位置為非軸原點，豎直向下為立軸正方向，設法讓小球在豎直方向振

動起來后，小球在一個周期內的振動曲線如圖（b）所示，若看時刻彈簧彈力為0,重力加速度為g，則

有（）

I

l

i

l

o

彈簧勁度系數為詈

A.0時刻彈簧彈力大小為2mgB.2

A

C.T時間段，回復力沖量為0D.T時間段，小球動能與重力勢能之和減小

4.（多選）（2024廣東深圳市一模）如圖甲所示，把小球安裝在彈簧的一端，彈簧的另一端固定，小球和彈

簧穿在光滑的水平桿上。小球振動時，沿垂直于振動方向以速度。勻速拉動紙帶，紙帶上可留下痕

跡，a、b是紙帶上的兩點，不計阻力,如圖乙所示。由此可判斷（）

甲乙

A.t時間內小球的運動路程為vt

B.小球和彈簧組成的系統機械能守恒

C.小球通過a點時的速度大于通過b點的速度

D.如果小球以較小的振幅振動，周期也會變小

5.(2024河北石家莊模擬)如圖甲所示，O點為單擺的固定懸點，在其正下方的P點有一個釘子，現將小

球拉開一定的角度后開始運動，小球在擺動過程中的偏角不超過5°。從某時刻開始計時，繩中的拉力

大小戶隨時間t變化的關系如圖乙所示，重力加速度g取10m/s2,忽略一切阻力。下列說法正確的是

()

A.力=0.1兀s時小球位于B點B.力=0.4兀s時小球位于。點

C.。、A之間的距離為1.5znD.O、P之間的距離為1.2m

考向二機就波

的特點及性腐

形成條件⑴波源;⑵傳播介質,如空氣、水等

(2)介質中各團點振動周期和頻率都與波源的振動周期和頻率相同

傳播特點(3)一個周期內,質點完成一次全振動，通過的路程為4A,位移為零

(4)一個周期內,波向前傳播一個波長

拎

波的圖峰各■

關系

(1)兩個振動情況相同的波源形成的波，振動加強的條件為A?=nA(n=O,1,2,…

波的疊加)，振動減弱的條件為A?=(2n+l)[(n=0,1,2,…)

(2)振動加強點的位移蕉時間而改變,振幅為兩波振幅的和4+4

波的多解問題由于波的周期性、波傳播方向的雙向性，波的傳播易出現多解問題

6.(2024廣東汕頭市測試)在學習機械波相關知識后，兩名同學分別乘坐靜止在湖面的甲、乙兩艘小船，

兩船水平距離20mo某時亥I，一列水波從甲船向乙船傳播，每艘船在1min時間內上下浮動30次，已

知甲船在波峰時，乙船在波谷，兩船間恰好還有2個波峰，以下說法正確的是（）

A.水波的周期為1sB.水波的波長為8m

C.水波的波速為8m/sD.水波經過一段時間，甲、乙兩船將靠近

7.（多選）（2024廣東汕頭市二模）在一次傳物游戲中，小明同學設計了如圖方式想要傳遞游戲道具小圓

環。他把繩的一端固定在墻上，另一端用手握住并連續向上、向下抖動長繩，從圖中可看出在繩上形

成由近及遠傳播的波,該波可以看作是簡諧波。若力=0時，小圓環離開平衡位置的位移恰好為零,振

動方向為豎直向上，且小圓環距離臨近最高點的水平間距為2L,下列說法正確的是（）

A.該波的波長為M

B.t=春7時，小圓環的振動方向為豎直向下

O

C.若手上下振動加快，該簡諧波的波長將變小

D.若手上下振動加快,小圓環可更快隨波前進,被傳送至墻邊

8.（2023廣東模擬預測）如圖甲所示，在tOy平面內有兩個沿z軸方向做簡諧運動的點波源S1（0,4m）

和S2（0,-2小），兩波源的振動圖像分別如圖乙和圖丙所示。已知圖甲中三個點的位置為點A（8m,

—2m）、點、m,1巾）和點C（0,0.5nz）,兩列波的波速均為1m/s,下列說法正確的是（）

A.兩列波的波長均為3巾

B.兩波源起振方向相同

C.兩列波引起點A處振動加強

D.兩列波引起點B處振動減弱，而點。處振動加強

9.（2023廣東廣州模擬）兩列簡諧橫波在同一介質中沿相反方向傳播，某時刻兩列波相遇，如圖6所示,

圖示時刻±=9小處的質點正在向下振動,若兩列波的波速均為15m/s,則下列說法正確的是（）

A.實線波沿宓軸正方向傳播

B.實線波與虛線波的頻率之比為2：3

C.兩列波在相遇區域能發生干涉現象

D.從圖示時刻起再過0.3s,平衡位置①=9Tn處的質點位于夕=15cm處

10.兩列簡諧橫波分別沿刀軸正方向和負方向傳播，兩波源分別位于x=—0.2771和刀=1.2m處,兩列波

的波速均為0.4m/s,如圖4為t=0時刻兩列波的圖像。此刻平衡位置在①=0.27n和rr=0.87n的

P、Q兩質點剛開始振動。求：

（1）兩列波的周期；

（2）t=0時刻開始，10秒內質點河、N運動的路程。

考向三振動圖像與波的圖像的綜合應用

振動圖像和波的圖像的比較

比較項目振動圖像波的圖像

研究對象—t■鹿點波傳播方向上的所有質點

研究內容某質點位移陵時間的變化規律某時刻所有質點在空間分布的規律

m

橫坐標表示時間表示各質點的平衡位置

物理意義某廉點在各時刻的位移某時刻各質點的位移

%、

振動方向的判斷“卜\后

（看下一時刻的位移）（上下坡法）

黃時間推移，圖像砥伸，但已有形狀髓時間推移，圖像沿波的傳播方向平

At后的圖形

不變移，原有波形做周期性變化

（1）縱坐標均表示質點的位移

（2）縱坐標的最大值均表示振幅

⑶波在傳播過程中，各質點都在各自的平衡位置附近振動

振動圖像與波的圖像綜合問題的分析方法

分清振動圖像與波的圖像,橫空標

為則為波的圖像,橫坐標為，則為

振X動圖像

看清橫.縱坐標的單位,尤其要注

意單位前的數戰級

找準振動圖像時應的質點

找準波的圖像對應的時刻

11.（2024廣東韶關市檢測）沿X軸傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波動圖像如圖甲所示，平衡位置在

c=4m處的質點Q的振動圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（）

A.該列波的傳播方向沿工軸正方向

B.該列波的傳播速度為6.25m/s

C.經過0.4s時間，質點Q沿波的傳播方向運動了3m

D.t=0.2s時，質點Q的加速度方向沿“軸正方向

12.（2023廣東東莞市一模）一列簡諧橫波沿c軸傳播，在力軸上平衡位置相距2m的兩質點A、B的振動

圖像分別如圖甲、乙所示，已知該波波長大于1成,則該波的傳播速率可能為（）

A.1.8m/sB.2.0m/sC.4.Om/sD.7.6m/s???

13.（2024廣東省模擬）如圖甲所示，兩個波源分別位于。點和A點，。點為坐標原點，力點坐標為（8