高中物理總復(fù)習(xí)機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波(完整版)
【正文】 業(yè)與其他老師無關(guān)，是獨(dú)立的；但每個(gè)學(xué)生要做的作業(yè)卻是所有老師留的作業(yè)的總和。 發(fā)生明顯衍射的條件是：障礙物或孔的尺寸和波長可以相比或比波長小。 至于“波峰和波峰疊加得到振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)”，“波谷和波谷疊加也得到振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)”，“波峰和波 谷疊加得到振動(dòng)減弱點(diǎn)”這些都只是充分條件，不是必要條件。特別是干涉、衍射，是波特有的性質(zhì)。 ⑴質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波的傳播方向垂直的叫橫波，如：繩上波、水面波等。 要求會(huì)用共振解釋現(xiàn)象，知道什么情況下要利用共振，什么情況下要防止共振。從圖象中看出擺球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的拉力一次比一次小，說明速率一次比一次小，反映出振動(dòng)過程擺球一定受到阻力作用，因此機(jī)械能應(yīng)該一直減小。兩個(gè)相同的小球 a、 b分別從軌道的頂端和正中由靜止開始下滑，比較它們到達(dá)軌道底端所用的時(shí)間和動(dòng)能： ta＿＿ tb， Ea＿＿ 2Eb。 ⑶ 小球在光滑圓弧上的往復(fù)滾動(dòng)，和單擺完全等同。極端情況是在最高點(diǎn)處小球剛好未離開彈簧，彈力為零，合力就是重力。 ⑵可以證明，豎直放置的彈簧振子的振動(dòng)也是簡諧運(yùn)動(dòng)，周期公式也是kmT ?2?。 ⑷ v和 x、 F、 a之間的關(guān)系最復(fù)雜：當(dāng) v、 a同向（即 v、 F同向，也就是 v、 x反向）時(shí) v一定增大；當(dāng) v、 a反向（即 v、 F反向，也就是 v、 x同向）時(shí)， v一定減小。 ⑶“平衡位置”不等于“平衡狀態(tài)”。也就是說，在研究簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)所說的位移的起點(diǎn)都必須在平衡位置處。 ⑴由定義知： F∝ x，方向相反。（頻率 f=1/T 也是描述振動(dòng)快慢的物理量）周期由振動(dòng)系統(tǒng)本身的因素決定， 叫固有周期。在平衡位置彈力和重力等大反向，合力為零；在平衡位置以下，彈力大于重力， F mg=ma，越往下彈力越大；在平衡位置以上，彈力小于重力， mgF=ma，越往上彈力越小。 ⑵當(dāng)單擺的擺角很小時(shí)（小于 5176。在計(jì)算擺鐘類的問題時(shí)，利用以下方法比較簡單：在一定時(shí)間內(nèi)，擺鐘走過的格子數(shù) n與頻率 f 成正比（ n可以是分鐘數(shù)，也可以是秒數(shù)、小時(shí)數(shù)??），再由頻率公式可以得到： llgfn 121 ??? ? 例 2. 已知單擺擺長為 L，懸點(diǎn)正下方 3L/4處有一個(gè)釘子。上述判 斷中正確的是 A.①③ B.②④ C.①② D.③④ 解：注意這是懸線上的拉力圖象，而不是振動(dòng)圖象。 ⑴物體做受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，與物體的固有頻率無關(guān)。為了達(dá)到振幅增大，應(yīng)該減小這兩個(gè)頻率差，所以應(yīng)該增大固有頻率或減小驅(qū)動(dòng)力頻率。 ⑶機(jī)械波轉(zhuǎn)播的是振動(dòng)形式、能量和信息。我們經(jīng)常列舉的干涉都是相差為零的， 也就是同向的。 描述振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量是振幅，而振幅不是位移。前者是描述波的性質(zhì)：同時(shí)在同一介質(zhì)中傳播的幾列波都是獨(dú)立的。這說明在疊加區(qū)域內(nèi)， a、 c、 e三質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是最強(qiáng)的， b、 d兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)是最弱的 。因此在計(jì)算中既可以使用 v=λ ?f，也可以使用 v=s/t，后者往往更方便。開始時(shí)刻 S的速度方向向下，試畫出在 t=。 S v v v v 0 5 0 5 y/m 2 4 x/m P 。 例 10. 如圖所示是一 列簡諧橫波在 t=0時(shí)刻的波形圖，已知這列波沿 x軸正方向傳播，波速為 20m/s。 介質(zhì)中每個(gè)質(zhì)點(diǎn)開
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