考向16 机械振动-备战2023年高考物理一轮复习考点微专题（全国通用）（解析版）

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考向 16 机械振动

【重点知识点目录】

1. 简谐运动规律、图像的理解和应用

2. 单摆及其周期公式

3. 机械波的传播与图像、波的多解问题

4. 波的干涉、衍射及多普勒效应

1．（2022•辽宁）一列简谐横波沿 x轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，关于质点 P

的说法正确的是（　　）

A．该时刻速度沿 y轴正方向

B．该时刻加速度沿 y轴正方向

C．此后周期内通过的路程为 A

D．此后周期内沿 x轴正方向迁移为 λ

【答案】A。

【解析】解：A、简谐横波沿 x轴正方向传播，根据“平移法”可知 P在该时刻速度沿

y轴正方向，故 A正确；

B、根据 a＝﹣ 可知此时刻 P 质点的加速度沿 y轴负方向，故 B错误；

C、P不在平衡位置，波峰、波谷处，所以此后周期内通过的路程不为 A，故 C错误；

D、振动质点不会随波迁移，只能在平衡位置两侧做往复振动，故 D错误。

2．（2022•浙江）如图所示，一根固定在墙上的水平光滑杆，两端分别固定着相同的轻弹

簧，两弹簧自由端相距 x。套在杆上的小球从中点以初速度 v向右运动，小球将做周期

为T的往复运动，则（　　）

A．小球做简谐运动

B．小球动能的变化周期

C．两根弹簧的总弹性势能的变化周期为 T

D．小球的初速度为时，其运动周期为 2T

【答案】B。

【解析】解：A、物体做简谐运动的条件是在运动过程中所受回复力与位移成正比，且

方向始终指向平衡位置，可知小球在杆中点到接触弹簧过程中，所受合力为零，故小球

不是做简谐运动，故 A错误；

BC、假设杆中点为 O，小球向右压缩弹簧至最大压缩量时的位置为 A，小球向左压缩弹

簧至最大压缩量时的位置为 B，可知小球做周期为 T的往复运动，运动过程为

O→A→O→B→O，根据对称性可知小球从 O→A→O 与O→B→O，这两个过程的动能

变化完全一致，两根弹簧的总弹性势能的变化完全一致，故小球动能的变化周期为，

两根弹簧的总弹性势能的变化周期为，故 B正确，C错误；

D、小球的初速度为时，可知小球在匀速阶段的时间变为原来的 2倍，接触弹簧过程

根据弹簧振子的周期公式可知，接触弹簧过程中所用时间与速度无关，因

此总的运动周期小于 2T，故 D错误；

3．（2022•浙江）图甲中的装置水平放置，将小球从平衡位置 O拉到 A后释放，小球在 O

点附近来回振动；图乙中被细绳拴着的小球由静止释放后可绕固定点来回摆动。若将上

述装置安装在太空中的我国空间站内进行同样操作，下列说法正确的是（　　）

A．甲图中的小球将保持静止

B．甲图中的小球仍将来回振动

C．乙图中的小球仍将来回摆动

D．乙图中的小球将做匀速圆周运动

【答案】B。

【解析】解：AB、甲图做简谐运动，回复力为弹力，不受重力影响，故仍来回振动，

故A错误，B正确；

CD、乙图小球受重力影响来回振动，太空中重力不计，故不能摆动或匀速圆周运动，

故CD 错误。

4．（2022•广东）如图所示，某同学握住软绳的一端周期性上下抖动，在绳上激发了一列

简谐波。从图示时刻开始计时，经过半个周期，绳上 M处的质点将运动至　 P 　（选

填“N”“P”或“Q”）处。加快抖动，波的频率增大，波速　不变　（选填“增大”

“减小”或“不变”）。

【答案】P；不变

【解析】解：根据题意可知，波的传播方向沿水平方向向右，根据同侧法可知 M点的

振动方向向下，M点是波峰位置，因此经过半个周期后，绳上 M处的质点将运动至位

于波谷的 P点处；

波速由传播的介质决定，与波的频率无关。

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