選擇9機械振動機械波考點內容考情分析考向一簡諧運動簡諧運動考察單擺運動的特點、圖像、波的傳播圖像以及振動圖像與波的傳播規律相結合的題型。考向二機械波圖像分析及多解問題考向三波的疊加考向四振動圖像與波的圖像的綜合應用1.思想方法1.分析簡諧運動的技巧(1)物理量變化分析：以位移為橋梁，位移增大時，振動質點的回復力、加速度、勢能均增大，速度、動能均減小：反之，則產生相反的變化。(2)矢量方向分析：矢量均在其值為零時改變方向。2.波的傳播問題中四個問題(1)沿波的傳播方向上各質點的起振方向與波源的起振方向一致。(2)傳播中各質點隨波振動，但并不隨波遷移。(3)沿波的傳播方向上每個周期傳播一個波長的距離。(4)在波的傳播過程中，同一時刻如果一個質點處于波峰，而另一質點處于波谷，則這兩個質點一定是反相點。2.模型建構一、波動圖像和振動圖像的比較振動圖像波的圖像研究對象一振動質點沿波傳播方向的所有質點研究內容一質點的位移隨時間的變化規律某時刻介質中所有質點的空間分布規律圖像圖像信息(1)質點振動周期(2)質點振幅(3)某一質點在各時刻偏離平衡位置的位移(4)某一質點在各時刻速度、加速度的方向(1)波長、振幅(2)任意一質點在該時刻偏離平衡位置的位移(3)任意一質點在該時刻的加速度方向(4)已知波的傳播方向，可判斷介質中各質點的振動方向；已知介質中某一質點的振動方向，可判斷波的傳播方向圖像變化隨時間推移，圖像延續，但已有形狀不變隨時間推移，波形沿傳播方向平移二、求解波的圖像與振動圖像綜合類問題可采用“一分、一看、二找”的方法三、波的干涉中加強點和減弱點的判斷方法考向一簡諧運動如圖所示，一個質量為m的物塊，左端與輕彈簧栓接，輕彈簧的另一端固定在墻上的O點，物塊和地面間的動摩擦因數為μ。現用手按住物塊靜止于A點，讓彈簧處于壓縮狀態。某時刻釋放物塊，物塊向右運動，在M點（圖中未畫出）獲得最大速度v1，到最右端B點（圖中未畫出）后，再向左運動，在M′點（圖中未畫出）獲得向左運動的最大速度v2，C點（圖中未畫出）時速度減為0并保持靜止狀態。物塊向右運動的時間為t1，向左運動的時間為t2，設最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力大小，則關于兩個過程下列說法正確的是（）A．M點和M′點在同一位置 B．兩個階段的時間滿足t1＝t2 C．兩個階段最大速度滿足v1＜v2 D．C點在M點左側（2024?鄭州模擬）一質點做簡諧運動，其相對于平衡位置的位移x與時間t的關系圖線如圖所示，由圖可知（）A．該簡諧運動的周期是2.5×10﹣2s，振幅是7cm B．該簡諧運動的表達式可能為x=7sin(100πt+3πC．t＝0.5×10﹣2s時振子的速度最大，且方向向下 D．t＝0.25×10﹣2s時振子的位移為﹣5cm（2024?浙江模擬）如圖所示，AOB為放置在豎直平面內半徑為R的光滑圓弧軌道，A、B兩點位于圓弧上等高處，弧AB的長度遠小于R，在B點和O點之間固定一光滑直軌道，圓弧軌道和直軌道順滑連接。現將一小球（半徑可忽略）由點A靜止釋放，則A→O→B過程小球的運動時間為（）A．πRg B．(π2+2)R（2024?順義區二模）如圖甲所示，O點為單擺的固定懸點，將力傳感器固定在O點。現將擺球拉到A點，釋放擺球，擺球將在豎直面內的A、C之間來回擺動，其中B點為運動過程中的最低位置。圖乙表示擺球從運動至A點開始計時細線對擺球的拉力大小F隨時間t變化的圖像，重力加速度g取10m/s2。（）A．單擺的振動周期為0.2πs B．單擺的擺長為0.1m C．擺球的質量為0.05kg D．擺球運動過程中的最大速度0.08m/s（2024?大興區校級模擬）惠更斯發現“單擺做簡諧運動的周期T與重力加速度的二次方根成反比”。為了通過實驗驗證這一結論，某同學創設了“重力加速度”可以人為調節的實驗環境：如圖1所示，在水平地面上固定一傾角θ可調的光滑斜面，把擺線固定于斜面上的O點，使擺線平行于斜面。拉開擺球至A點，靜止釋放后，擺球在ABC之間做簡諧運動，擺角為α。在某次實驗中，擺球自然懸垂時，通過力傳感器（圖中未畫出）測得擺線的拉力為F1；擺球擺動過程中，力傳感器測出擺線的拉力隨時間變化的關系如圖2所示，其中F2、F3、T0均已知。當地的重力加速度為g。下列選項正確的是（）A．多次改變圖1中α角的大小，即可獲得不同的等效重力加速度 B．在圖2的測量過程中，單擺n次全振動的時間為nT0 C．多次改變斜面的傾角θ，只要得出T∝1sinθD．在圖2的測量過程中，滿足F3＝3F2﹣2F1關系考向二機械波圖像分析及多解問題（2024?海口一模）如圖所示，實線和虛線分別是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t1＝0和t2＝0.4s時刻的波形圖，0時刻x＝2m處的質點沿﹣y方向運動。該波（）A．沿﹣x方向傳播 B．波長為2m C．周期可能為0.4s D．傳播的速度大小可能為2.5m/s（多選）（2024?碑林區校級模擬）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t時刻波形圖如圖中的實線所示，此時波剛好傳到P點，t+0.6s時刻x軸上0～90m區域的波形如圖中的虛線所示，a、b、c、P、Q是介質中的質點，則以下說法正確的是（）A．若T＞0.6s，這列波的波速為40m/s B．若T＜0.6s，這列波的波速可能為250m/s C．若T＝0.8s，則當t+0.5s時刻，質點b、P的位移相同 D．質點a在這段時間內通過的路程一定小于30cm E．某時刻質點P與Q的速度可能相同（多選）（2024?浙江模擬）圖甲和圖乙分別表示甲、乙兩列波在不同介質中沿x軸正方向傳播，如圖所示實線和虛線分別表示兩列波在t＝0和t＝0.5s時的波形圖。若兩列波的周期均大于0.35s，則（）A．甲波的周期可能是乙波周期的0.5倍 B．甲波傳播的速度可能比乙波速度大，也可能比乙波速度小 C．0﹣0.5s內某時刻，質點P、Q的運動方向可能相同 D．t＝1s時，P、Q質點的位移大小可能相等（2024?衡陽縣模擬）如圖所示，波源O沿y軸做簡諧運動，形成兩列簡諧橫波，一列波在介質Ⅰ中沿x軸正方向傳播，另一列波在介質Ⅱ中沿x軸負方向傳播。t＝0時刻完整波形如圖所示，此時兩列波分別傳到x1＝6m和x2＝﹣4m處。t＝1s時質點M位移不變，振動方向相反，已知波源振動周期大于1s。則（）A．波源的起振方向沿y軸負方向 B．介質Ⅰ中與介質Ⅱ中波速之比為1：1 C．介質Ⅰ中與介質Ⅱ中波頻率之比為2：3 D．介質Ⅱ中波的周期為1.5s（2024?朝陽區校級模擬）一列簡諧橫波在t＝0時刻的波動圖像如圖1所示，質點M、N剛好在平衡位置，質點P在波峰。質點N的振動圖像如圖2所示，則下列說法正確的是（）A．波沿x軸負方向傳播 B．質點N的平衡位置坐標xN＝7.5m C．質點M在t=13D．t＝0.5s時P點和M點的位移相同考向三波的疊加（2024?浙江二模）2023年9月23日杭州亞運會的開幕式驚艷全世界，其中大蓮花“復現錢塘江”，地屏上交叉潮、一線潮、回頭潮、魚鱗潮……如圖，用兩個繩波來模擬潮水相遇，一水平長繩上系著一個彈簧和小球組成的振動系統，振動的固有頻率為2Hz，現在長繩兩端分別有一振源P、Q同時開始以相同振幅上下振動了一段時間，某時刻兩個振源在長繩上形成波形如圖所示，兩列波先后間隔一段時間經過彈簧振子所在位置，觀察到小球先后出現了兩次振動，小球第一次振動時起振方向向上，且振動并不顯著，而小球第二次的振幅明顯較大，則（）A．由Q振源產生的波先到達彈簧振子處 B．兩列繩波可在繩上形成穩定的干涉圖樣 C．由Q振源產生的波的波速較接近4m/s D．錢江潮潮水交叉分開后，其振動周期發生改變（2024?宿遷一模）如圖所示，兩列沿相反方向傳播的橫波，形狀相當于正弦曲線的一半，上下對稱，其振幅和波長都相等。它們在相遇的某一時刻會出現兩列波“消失”的現象。此時刻（）A．a點向下振動，b點向上振動 B．a點向下振動，b點向下振動 C．a點向上振動，b點向下振動 D．a點向上振動，b點向上振動（2024?青山湖區校級模擬）兩個步調相同的相干波源S1、S2上、下振動，波在水平面內傳播，形成了如圖所示的干涉圖樣，其中實線表示波峰，虛線表示波谷。若兩列波的振幅分別為A1＝5cm，A2＝10cm，下列說法中正確的是（）A．質點a始終保持靜止不動 B．質點b的位移始終大于質點d的位移 C．質點b與質點c的振動始終加強 D．任意時刻，質點c和質點d在豎直方向上的高度差不超過15cm（2024?佛山一模）主動降噪耳機能根據環境中的噪聲（縱波）產生相應的降噪聲波，降噪聲波與環境噪聲同時傳入人耳，兩波相互疊加，達到降噪的目的。下列說法正確的是（）A．降噪聲波與環境噪聲的波長相同 B．耳膜振動方向與環境噪聲傳播方向垂直 C．降噪聲波和環境噪聲發生干涉，耳膜振動加強 D．環境噪聲頻率越高，從耳機傳播到耳膜的速度越快（2024?云南一模）光滑水平面上平行放置兩根完全相同的軟繩，兩人分別握住繩的一端，在水平面上沿垂直于繩的方向擺動，形成沿x軸正方向傳播的兩列簡諧波。某時刻兩列波的波動圖像分別如圖甲、乙所示，此時兩列波分別傳到離手12m和15m處。下列說法正確的是（）A．兩列波的周期相等 B．兩列波的波源同時開始振動 C．兩列波的波源起振方向相同 D．此時圖乙所示的波中x＝8m處質點的加速度方向沿y軸負方向考向四振動圖像與波的圖像的綜合應用（2024?中山市校級模擬）一列簡諧橫波沿x軸傳播，t＝0時刻的波形圖如圖甲所示。圖乙為介質中質點A的振動圖像。下列說法中正確的是（）A．該簡諧波沿x軸負方向 B．波速為v＝0.1m/s C．經過一個周期，質點A沿傳播方向移動了10cm D．x＝10cm處的質點再經過0.45s一定在波谷（2024?建鄴區校級二模）一列簡諧橫波在t＝0時刻的波形圖如圖甲所示，平衡位置在x＝2m處的質點P的振動圖像如圖乙所示，質點Q的平衡位置在x＝4m處，下列說法正確的是（）A．該波的周期為5s B．該波的波速為3m/s C．質點Q的振動頻率為14D．任意時刻P、Q兩質點偏離平衡位置的位移相同（2024?桃城區校級模擬）如圖，t＝0時刻，位于坐標原點的波源開始振動，圖1為波源的振動圖像，圖2為t＝3s時的波形圖，下列說法正確的是（）A．介質b中的波速v＝3m/s B．兩種介質中的頻率不相同 C．0～3s時間內，x＝3m處的質點運動的路程為1.2m D．t＝3.5s時，x＝6m處的質點正在向下運動（2024?郫都區校級模擬）一列簡諧橫波沿x軸方向傳播，在t＝0.6s時刻的波形圖如圖甲所示，此時質點P的位移為+2cm，質點Q的位移為﹣2cm，波上質點A的振動圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．該簡諧橫波沿x軸負方向傳播 B．該簡諧橫波的波速為20m/s C．質點Q的振動方程為y＝