小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com第5讲机械振动和机械波目标要求1.熟练掌握简谐运动各物理量的特点和规律、机械波的传播规律和特点。2.能根据振动和波动图像分析质点的振动和波动特点。考点一机械振动1．简谐运动的规律规律x＝Asin(ωt＋φ)图像反映同一质点在各个时刻的位移受力特征回复力F＝－kx，F(或a)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，a、F、x都减小，v增大；远离平衡位置时，a、F、x都增大，v减小能量特征振幅越大，能量越大。在运动过程中，动能和势能相互转化，系统的机械能守恒周期性特征质点的位移、回复力、加速度和速度均随时间做周期性变化，变化周期就是简谐运动的周期T；动能和势能也随时间做周期性变化，其变化周期为对称性特征关于平衡位置O对称的两点，加速度的大小、速度的大小、相对平衡位置的位移大小相等；动能、势能相等2.单摆(1)单摆周期公式T＝2π①g为当地重力加速度，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单摆处于超重或失重状态时等效重力加速度g0＝g±a。在近地轨道上运动的卫星加速度a＝g，为完全失重，等效重力加速度g0＝0。(2)回复力：摆球重力沿与摆线垂直方向的分力，F＝mgsinθ＝－x＝－kx，负号表示回复力F与位移x的方向相反。(如图所示)小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com①当摆球在最高点时，F向＝＝0，FT＝mgcosθ。②当摆球在最低点时，F向＝，F向最大，FT＝mg＋m。例1(2023·河北模拟)如图所示，弹簧振子在B、C两点之间做简谐运动，其平衡位置为O点。已知B、C相距50cm。从小球经过O点时开始计时，经过0.3s首次到达B点。取向右为正方向，下列说法正确的是()A．小球振动的周期一定为1.2sB．小球振动的振幅为0.5mC．弹簧振子振动方程可能为x＝－0.25·sin(5πt)mD．0.6s末，小球可能不在平衡位置例2(多选)(2023·上海市二模)如图，甲、乙两个单摆悬挂在同一水平天花板上，两摆球间用一根细线水平相连，两摆线与竖直方向的夹角θ1>θ2，当细线突然断开后，两摆球都做简谐运动，以水平地板为参考面，可知()A．甲摆的周期大于乙摆的周期B．甲摆球的最大重力势能等于乙摆球的最大重力势能C．甲摆球的最大速度小于乙摆球的最大速度D．甲摆球的机械能小于乙摆球的机械能例3(2023·黑江考二模龙统)有两个钓鱼时所用的不同的鱼漂P和Q，分别漂浮于平静水面上的不同位置，平衡时状态均如图甲所示。现因鱼咬钩而使鱼漂P和Q均在竖直方向上做简谐运动，振动图像如图乙所示，以竖直向上为正方向，则下列说法正确的是()小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.comA．鱼漂P和Q振动形成的水波叠加后会形成干涉图样B．t＝0.6s时鱼漂P和Q的速度都为0C．t＝1.0s时鱼漂P和Q的速度方向相同D．t＝1.0s时鱼漂P和Q的加速度方向相同考点二机械波形成条件(1)波源；(2)传播介质，如空气、水等传播特点(1)机械波传播的只是振动的形式和能量，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移(2)介质中各质点振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同(3)一个周期内，质点完成一次全振动，通过的路程为4A，位移为零(4)一个周期内，波向前传播一个波长波的图像(1)坐标轴：横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时刻各质点的位移(2)意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开平衡位置的位移波长、波速和频率(周期)的关系(1)v＝λf；(2)v＝波的叠加(1)两个振动情况相同的波源形成的波，在空间某点振动加强的条件为Δx＝nλ(n＝0,1,2，…)，振动减弱的条件为Δx＝(2n＋1)(n＝0,1,2，…)小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com(2)振动加强点的位移随时间而改变，振幅为两波振幅的和A1＋A2波的多解问题由于波的周期性、波传播方向的双向性，波的传播易出现多解问题波的特性波的干涉波的衍射例4(2023·江省常四市一模苏苏锡镇)某同学抓住绳子一端在0～2s内做了两种不同频率的简谐运动，其振动图像如图所示。下列说法正确的是()A．绳端起振方向向下B．前后两次振动的周期...