微专题01 机械振动和机械波(讲义)-【新高考方案】2024高考物理浙江第二次选考专题增分方略

机械振动和机械波 光学热学原子物理 第五板块 本板块在近年浙江高考命题中较为分散，选择题的命题点主要集中在：机械 振动和机械波，分子动理论，光电效应，原子结构与能级跃迁、放射性元素的衰变、 核反应方程和核能的计算等。计算题的命题点主要集中在：机械波的传播及图像、 气体实验定律及热力学定律，光的折射与全反射等。试题难度中等偏下。 微专题（一）机械振动和机械波 命题视角（一） 机械振动 题点1简谐运动的特点 (2)分析过程中要特别注意简谐运动的周期性和对 [例1门（多选）如图所示，弹簧振子在光滑水 称性。位移相同时，回复力、加速度、动能、势能 平杆上的MN之间做往复运 可以确定，但速度可能有两个方向，由于周期性， 9卡 习 运动时间也不确定。 动，振幅为A,周期为T,O为平 M O N (3)做简谐运动的物体经过平衡位置时，回复力 衡位置，P。为ON的中点，不计空气阻力，下列说 定为零，但所受合外力不一定为零。 法正确的是 题点2 简谐运动的图像 A.弹簧振子受重力、支持力、弹簧弹力和回复力的作用 [例3]（多选）如图所示为一质点的简谐运 B.弹簧振子每经过时间，通过的距离均为A 动图像。由图可知 () C.振子由N向O运动过程中，回复力和位移逐渐减小 ↑x/I D.振子由O运动至P。,所用的时间为2 .30.40.5达 5 [尝试解题] : [例2]如图所示，一轻弹簧上端与 F A.质点的运动轨迹为正弦曲线 质量为m的物体A相连，下端与地面上 B.1一0时，质点正通过平衡位置向正方向运动 质量为2m的物体B相连，开始时A和B C.1=0.25s时，质点的速度方向与位移的正方向相同 均处于静止状态，现对A施加一向上的恒 D.质点运动过程中，两端点间的距离为0.1m 力F而使A从静止开始向上运动，弹簧始终处在 [尝试解题] 弹性限度以内，重力加速度取g。为了保证运动中 [例4](2023·湖北高考)一列简谐横波沿x B始终不离开地面，则F最大不超过 轴正向传播，波长为100cm,振幅为8cm。介质 A.mg Bmg C.mg 中有a和b两个质点，其平衡位置分别位于x D.3mg 40 cm和x=120cm处。某时刻b质点的位移 [尝试解题] 3 [微点拨] 为y=4cm,且向y轴正方向运动。从该时刻开始 分析简谐运动中各物理量的变化情况的技巧 计时，a质点的振动图像为 (1)分析筒谐运动中各物理量的变化情况时，一定 y/cm y/cm y/cm tv/cm 要以位移为桥梁，位移增大时，振动质点的回复 力、加速度、势能均增大，速度、动能均减小：反 之，则产生相反的变化，另外，各矢量均在其值 为零时改变方向。 [尝试解题] 121 新高考方案选考专题增分方略物理 [微点拨] [自测自评] 简谐运动图像问题的两种分析方法 1.(2023·绍兴高三模拟)如图所 (1)图像运动结合法 示，树梢的摆动可视为周期 要把广t图像与质点的实际振动过程联系起来， 图像上的一个点表示振动中的一个状态（位置、 12s,振幅1.2m的简谐运动. 振动方向等)，图像上的一段曲线对应振动的一 某时刻开始计时，36s后树梢 个过程，关键是判断好平衡位置、最大位移及振 向右偏离平衡位置0.6m。下 动方向。 列说法正确的是 ( (2)直观结论法 A.开始计时的时刻树梢恰位于平衡位置 ①由振动图像可以判定质点在任意时刻的回复 B.树梢做简谐运动的“圆频率”约为0.08rad/s 力方向和加速度方向，二者都指向时间轴。 ②可以知道质点在任意时刻的速度方向。该点 C树梢在开始计时后的36s内通过的路程为4.8m 的斜率为正值时速度方询为正，该点的斜率为 D.再经过4s,树梢可能处于向左偏离平衡位置 负值时速度方向为负。 1.2m处 题点3受迫振动与共振 2.(多选)为了提高松树上松果的采摘率和工作效 [例5](2023·丽水高三调研)很多高层建筑 率，工程技术人员利用 松果的惯性发明了用打 都会安装减震耗能阻尼器，用来控制强风或地震 击杆、振动器使松果落 导致的振动。如图为大楼使 下的两种装置，如图甲 用的阻尼器是重达660吨的 乙所示。则 调谐质量阻尼器，阻尼器相 A.针对不同树木，落果效果最好的振动频率可 当于一个巨型质量块。简单 能不同 说就是将阻尼器悬挂在大楼上方，它的摆动会产 B.随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一 生一个反作用力，在建筑物摇晃时往反方向摆动， 定增大 会使大楼摆动的幅度减小。关于调谐质量阻尼器 C,打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干的 下列说法正确的是 振动频率相同 A.阻尼器做的是阻尼振动，其振动颜率大于大楼 D.稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振 的振动频率 动器的振动频率相同 B.阻尼器的振动频率取决于自身的固有频率 3.(2