专题精讲13 机械振动和机械波（课件）-2024年高中物理二轮复习专题精讲精练（新高考）

专题整合提升 专题13 机械振动和机械波 【知识网络构建】 2 1、提炼必备知识 2、突破高考热点 3、链接高考真题 4、课时跟踪训练 目 录 3 1、提炼必备知识 目录 4 目录 1、提炼必备知识 5 目录 1、提炼必备知识 6 6.波的叠加、波的干涉、衍射现象 (13) 叠加：几列波相遇时能够保持各自的运动状态，继续传播，重叠区域中质点的位移等于几列波单独传播的矢量和。 (14) 干涉：频率相同的两列波叠加时，可以使某些区域的振动加强、某些区域的振动减弱，形成稳定的干涉图样。 (15) 衍射：缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多或者比波长小时，能看到明显的衍射现象。 7.多普勒效应 (16) 当波源与观察者之间相互靠近(远离)时，观察到的频率增加(减小)。 目录 1、提炼必备知识 7 热点二　机械波 热点一　机械振动 热点三　振动图像与波的图像的综合应用 2、突破高考热点 目录 8 1.简谐运动的五个特征 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 (1)运动学表达式：x＝Asin (ωt＋φ0)。 (2)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 (1)振幅越大，能量越大。 (2)在运动过程中，系统的动能和势能相互转化，机械能守恒 目录 2、突破高考热点 热点一　机械振动 9 目录 2、突破高考热点 热点一　机械振动 2.单摆 目录 2、突破高考热点 热点一　机械振动 例1 (多选)[2022·湖南卷·16(1)改编]下端附着重物的粗细均匀木棒，竖直浮在河面，在重力和浮力作用下，沿竖直方向做频率为1 Hz的简谐运动；与此同时，木棒在水平方向上随河水做匀速直线运动，如图1(a)所示。以木棒所受浮力F为纵轴，木棒水平位移x为横轴建立直角坐标系，浮力F随水平位移x的变化如图(b)所示。已知河水密度为ρ，木棒横截面积为S，重力加速度大小为g。下列说法正确的是(　　 ) ABD 图1 目录 2、突破高考热点 热点一　机械振动 目录 2、突破高考热点 热点一　机械振动 训练1 (2023·广东实验中学高三校考)如图2所示是某水平弹簧振子做简谐运动的x－t图像，M、P、N是图像上的3个点，分别对应t1、t2、t3时刻。下列说法正确的是(　　) A.该振子的周期是0.2 s，振幅是8 cm B.在t2时刻振子的速度方向就是图像上P点的切线方向 C.在t1到t2过程振子的速度先增大后减小 D.在t2到t3过程振子的加速度逐渐减小 D 图2 目录 2、突破高考热点 热点一　机械振动 目录 2、突破高考热点 热点一　机械振动 训练2 (2023·河北石家庄模拟)如图3甲所示，O点为单摆的固定悬点，在其正下方的P点有一个钉子，现将小球拉开一定的角度后开始运动，小球在摆动过程中的偏角不超过5°。从某时刻开始计时，绳中的拉力大小F随时间t变化的关系如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2，忽略一切阻力。下列说法正确的是(　　) A.t＝0.1π s时小球位于B点 B.t＝0.4π s时小球位于C点 C.O、A之间的距离为1.5 m D.O、P之间的距离为1.2 m D 图3 目录 2、突破高考热点 热点一　机械振动 目录 2、突破高考热点 热点一　机械振动 机械波的特点及性质 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 波的图像及各量关系 v＝λf 目录 2、突破高考热点 热点二　机械波 18 目录 2、突破高考热点 热点二　机械波 例2 (2023·山东日照一模)如图4所示，一列简谐横波在xOy平面内沿x轴负方向传播，波速为8 m/s，振幅为4 m，M、N是平衡位置相距4 m的两个质点。t＝0时刻，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处。已知该波的周期大于1 s，则下列说法正确的是(　　) A.该波的周期为3 s B.从t＝0到t＝0.5 s，M向左移动了4 m C.在t＝0.5 s时，N的速度也一定为8 m/s D.从t＝0到t＝0.5 s，N运动的路程为4 m D 图4 目录 2、突破高考热点 热点二　机械波 目录 2、突破高考热点 热点二　机械波 训练3 (2023·广东模拟预测)如图5甲所示，在xOy平面内有两个沿