高三物理第一轮复习14-6单元知识总结学案新人教版.docVIP

第六课时 单元知识整合  本章主要考查的是机械振动和机械波的概念和规律，要明确振动和波动的关系，注意其空间和时间上的周期性。本章的方法规纳起来有： 1．等效法：如在研究一单摆的振动时，可将重力与单摆受到的其他恒力等效为新的力，也可以利用等效法确定一个“类单摆”的摆长。 2．图象法：本章的图象问题在高考中年年出现，研究简谐运动与简谐波时，就可以通过图象法，把其运动的时空特点，形象直观地展现出来。 3．构建可能的时空关系：因为简谐运动与简谐波具有对称性、周期性、重复性。因此构建可能的时空关系将是研究振动与波动的重要方法，如研究波的传播时，就可以建立波的传播距离与波传播的可能的跟离（一般由图象确定）之间的关系，就可以求解可能的波速、可能的波长、可能的传播时间、可能的传播方向等情况。 类型一简谐运动的规律及周期性、对称性的应用 【应用1】一个质点的平衡位置O点附近做机械振动.若从O点开始计时，经过3s质点第一次经过M点（如图所示）；再继续运动，又经过2s它第二次经点M点；则该质点质点第三次经过M点还需的时间是（ ） A.8s B.4s C.14s D.s 导示:设图中a、b两点为质点振动过程的最大位移处，若开始计时时刻，质点从O点向右运动，O→M运动过程历时3s，M→b→M过程历时2s显然＝4s，T＝16s.质点第三次经过M点还需要的时间＝T-2s＝（16-2）s＝14s，故选项C正确. 若开始计时时刻质点从O点向左运动，O→a→O→M运动过程历时3s，M→b→M运动过程历时2s显然，s，s.质点第三次再经过M点所需要的时间s＝s-2s＝s，故选项D正确. 综上所述，该题的正确答案是C、D 类型二波动的多解问题 波在传播过程中，空间的周期性体现在波形的重复性，可以从波长着手来描述.时间的周期性体现在振动的重复性，可以从周期着手来描述，解答时要善于抓住实质，熟悉描述周期性的方法，提高分析和解决问题的能力. 【应用2】一列简谐波沿x轴方向传播，已知x轴上x1＝0和x2＝1m两处质点的振动图象分别如图甲、乙所示，求此波的传播速度。 导示:由所给出的振动的图象知周期T＝4×10-3s.由图象可知t＝0时刻，x＝0时质点P在正最大位移处，x＝1的质点Q在平衡位置向y轴负方向运动，所以当简谐波沿x轴正向传播时PQ间距离为nλ1+3λ1/4，当波沿x轴负方向传播时PQ间距离为nλ2+λ2/4.因为（n+3/4）λ1＝1，所以λ1＝4/(3+4n)；同理因为nλ2+λ2/4＝1，所以λ2＝4/(1+4n).因此可得： 波沿x轴正向传播时的波速 m/s，n＝0，1，2… 波沿x轴负向传播时的波速 m/s，n＝0，1，2… 波在传播过程中，根据波的周期性，由于波长、周期和传播方向的不确定，使得传播速度具有多解性. 类型三波动图象与振动图象 【应用3】（2007年高考宁夏理综）图为沿x轴向右传播的简谐横波在t＝1.2 s时的波形，位于坐标原点处的观察者测到在4 s内有10个完整的波经过该点。 ⑴求该波的波幅、频率、周期和波速。 ⑵画出平衡位置在x轴上P点处的质点在0－0.6 s内的振动图象。 导示: ⑴由图象可得A＝0.1 m ⑵P点处的质点在0－0.6 s内的振动图象 t=0时，该质点位移为0.08m向下振动。 1．（江苏省南通市2008届高三基础调研测试）在坐标原点的波源S产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v=400m/s。已知t=0时，波刚好传播到x=40m处，如图所示，在x=400m处有一接收器（图中未画出），则下列说法正确的是 A．波源S开始振动时方向沿y轴正方向 B．x=40m的质点在t=0.5s时位移最大 C．接收器t=1s时才能接收到此波 D．若波源S向x轴负方向运动，则接收器接收 到的波的频率将变小 2．（徐州市2008届高三摸底考试） 如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，关于这列波有以下说法中正确的有 （ ） A．图示时刻，质点b正在向平衡位置移动 B．从图示时刻开始，经过0.01s质点a通过的路程为0.4m C．这列波的频率为50Hz D．若该波传播中遇到宽约3m的障碍物能发生明显的衍射现象 3．如图所示是甲、乙两个质量相等的振子分别做简谐运动的图象,那么( ) A.甲、乙两振子的振幅分别是2cm、1cm B.甲的振动频率比乙小 C.前2s内甲、乙两振子加速度均为正 D.第2s末甲的速度最大,乙的加速度最大 4．如图所示，s1和s2