（2024年镜像物理）高考物理二轮专题突破------《机械振动 机械波》+解密高考+轻松突破（全国通用）

生活即教育,社会即学校,教学做合一。 Life is education, society is school, and teaching is integrated. 二轮复习专题：机械振动和机械波 一、知识点 二、典型模型 三、实例分析 四、高分突破 1、 知识点 序号 知识点名称 是否高频考点 1 机械振动 2 机械波 是 3 振动图像与波的图像的综合应用 是 2、 典型模型 序号 名称 示例 1 弹簧振子模型 （水平弹簧振子、竖直弹簧振子、斜面弹簧振子） 2 单摆模型 3 波的传播问题 (“上下坡”法； “同侧”法； “微平移”法) K1 K2 m1 m2 K1 K2 m1 m2 4 波的叠加问题 （衍射、干涉） 3、 实例分析 考点一、机械振动规律及振动图像 方法指导： 通过图像可知： 1）振幅A、周期T(或频率f)和初相位φ0(如图所示)． 2）某时刻振动质点离开平衡位置的位移． 3）某时刻质点速度的大小和方向：曲线上各点切线的斜率的大小和正负分别表示各时刻质点的速度大小和方向，速度的方向也可根据下一相邻时刻质点的位移的变化来确定． 4）某时刻质点的回复力和加速度的方向：回复力总是指向平衡位置，回复力和加速度的方向相同． 5）某段时间内质点的位移、回复力、加速度、速度、动能和势能的变化情况． 例1如图所示，半径为R的圆盘边缘有一钉子B，在水平光线下，圆盘的转轴A和钉子B在右侧墙壁上形成影子O和P，以O为原点在竖直方向上建立x坐标系。时从图示位置沿逆时针方向匀速转动圆盘，角速度为，则P做简谐运动的表达式为（　　） A． B． C． D． 答案：B 详解：由图可知，影子P做简谐运动的振幅为，以向上为正方向，设P的振动方程为，由图可知，当时，P的位移为，代入振动方程解得，则P做简谐运动的表达式为，故B正确，ACD错误。 故选B。 考点二、单摆、弹簧振子、简谐运动 方法指导： 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 例2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(　　) A．鱼漂P和Q振动形成的水波叠加后会形成干涉图样 B．t＝0.6 s时鱼漂P和Q的速度都为0 C．t＝1.0 s时鱼漂P和Q的速度方向相同 D．t＝1.0 s时鱼漂P和Q的加速度方向相同 答案　D 解析　两列波的周期不相等，不满足干涉条件，所以不能形成干涉图样，故A错误； t＝0.6 s时，鱼漂P和Q都经过平衡位置，此时它们的速度均为最大值，故B错误； t＝1.0 s时，鱼漂P的速度方向为正，Q的速度方向为负，即方向相反，故C错误； t＝1.0 s时，鱼漂P和Q的位移方向均为负，所以加速度方向均为正，所以此时两者的加速度方向相同，故D正确。 考点三、机械波的传播及波的图像 方法指导： 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，…) (2)振动加强点的位移随时间而