押江苏卷14题 机械振动、机械波计算-备战2024年高考物理临考题号押题（江苏卷）

押江苏卷14题 机械振动、机械波计算 考点内容 考情分析 考点 机械振动、机械波计算 简谐运动与机械波一般考察振动方程、波动方程的理解以及多解性问题。 考向、简谐运动与机械波 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、动能、势能相等，相对平衡位置的位移大小相等 2．简谐运动的应用——单摆，单摆周期表达式：T＝2π。 3．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。 考点 机械振动、机械波的计算 1．简谐运动的表达式x＝Asin（ωt＋φ）；单摆周期表达式：T＝2π。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。v＝λf；（2）v＝。 2．两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…）．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。 【真题精讲】 1．（2014·重庆·高考真题））一竖直悬挂的弹簧振子，下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸，当振子上下振动时，以速率水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示的图像.、、、为纸上印迹的位置坐标，由此图求振动的周期和振幅. 2．（2023·全国·统考高考真题）分别沿x轴正向和负向传播的两列简谐横波P、Q的振动方向相同,振幅均为5cm，波长均为8m，波速均为4m/s。时刻，P波刚好传播到坐标原点,该处的质点将自平衡位置向下振动；Q波刚好传到处，该处的质点将自平衡位置向上振动。经过一段时间后，两列波相遇。 （1）在答题卡给出的坐标图上分别画出P、Q两列波在时刻的波形图（P波用虚线，Q波用实线）； （2）求出图示范围内的介质中，因两列波干涉而振动振幅最大和振幅最小的平衡位置。    【巩固训练】 1．（2021·海南·高考真题）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，其波源的平衡位置在坐标原点，波源在0 ~ 4s内的振动图像如图（a）所示，已知波的传播速度为0.5m/s。 （1）求这列横波的波长； （2）求波源在4s内通过的路程； （3）在图（b）中画出t = 4s时刻的波形图。 2．（2021·全国·高考真题）均匀介质中质点A、B的平衡位置位于x轴上，坐标分别为0和xB=16cm。某简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v=20cm/s，波长大于20cm，振幅为A=1cm，且传播时无衰减。t=0时刻A、B偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同，运动方向相反，此后每隔△t=0.6s两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同。已知在t1时刻（t1>0），质点A位于波峰。求 （1）从t1时刻开始，质点B最少要经过多长时间位于波峰； （2）t1时刻质点B偏离平衡位置的位移。 1．（2023·江苏盐城·盐城中学校考模拟预测）如图甲，水袖舞是中国京剧的特技之一，因其身姿摇曳、技法神韵倍受人们喜欢。某次表演中演员甩出水袖的波浪可简化为如图乙所示沿x轴方向传播的简谐横波，P、Q为该波沿水平传播方向上相距的两个质点，且横波由P传向Q。时P质点正经过平衡位置向上振动，Q质点正处于波谷（未画出），图丙为P质点振动图像。已知该水袖舞甩出