专题五 热学、光学、近代物理 振动与波 微专题12 机械振动和机械波 考向1 受迫振动和多普勒效应 (2025·广东卷)关于受迫振动和多普勒效应，下列说法中正确的是( ) A．系统的固有频率与驱动力频率有关 B．只要驱动力足够大，共振就能发生 C．应用多普勒效应可以测量车辆的速度 D．观察者与波源相互远离时，接收到的波的频率比波源的频率大 考向2 波的图像 (2024·广东卷)一列简谐横波沿x轴正方向传播．波速为1 m/s，t＝0时的波形如图所示．t＝1 s时，x＝1.5 m处的质点相对平衡位置的位移为( ) A．0 B．0.1 m C．－0.1 m D．0.2 m 考向3 波的干涉、衍射、多普勒效应 (2023·广东卷)渔船常用回声探测器发射的声波探测水下鱼群与障碍物．声波在水中传播速度为1 500 m/s，若探测器发出频率为1.5×106 Hz的声波，下列说法中正确的是( ) A．两列声波相遇时一定会发生干涉 B．声波由水中传播到空气中，波长会改变 C．该声波遇到尺寸约为1 m的被探测物时会发生明显衍射 D．探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度无关 一、简谐运动、单摆 1．简谐运动五个特征 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；弹簧振子的回复力不一定是弹力 运动 特征 (1) 运动学表达式x＝A sin (ωt＋φ0) (2) 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 (1) 振幅越大，能量越大 (2) 在运动过程中，系统的动能和势能相互转化，机械能守恒 周期性 特征 质点的位移、回复力、加速度和速度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，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．单摆 (1) 回复力F＝－x． (2) 周期T＝2π，与__振幅__无关． (2025·深圳宝安区第一次调研)图甲为由物块和轻弹簧组成的一个竖直放置的振动装置．图乙记录了物体振动过程中速度v随时间t变化的曲线，以向上为正方向．关于该振动过程，下列说法中正确的是( ) 甲 乙 A．t＝0.2 s时，物块位于平衡位置上方 B．t＝0.4 s时，物块位于平衡位置上方 C．t＝0.6 s时，物块的加速度为零 D．t＝0.6 s时，物块加速度方向向下 (2025·汕头一模)如图甲所示，在距离水平圆盘中心r处固定一小球，转动圆盘，小球做线速度为v的匀速圆周运动，在圆盘圆心正上方，另一完全相同的小球制成的单摆在小角度的摆动．图乙是两球在与摆球摆动平面平行的竖直面上的投影，两球投影时刻都在同一竖直方向上．已知小球半径为R，重力加速度为g，下列说法中正确的是( ) 甲 乙 A．单摆的摆线长度为 B．单摆在做简谐运动，其回复力为合力 C．更换另一体积更大的摆球，投影依旧时刻在同一竖直方向 D．若该装置从汕头搬到北京，要使投影依旧时刻在同一竖直方向，则圆盘转速要变快 二、受迫振动、共振 1．物体做受迫振动的周期(频率)与驱动力的周期(频率)相等． 2．当驱动力的频率与振动物体的固有频率相等时，发生共振，物体做受迫振动的振幅最大． (2025·广东省5月联考)(多选)如图所示为我国最高建筑———上海中心大厦配备的“上海慧眼”阻尼器简化图，它使用我国独创的电涡流阻尼技术．该阻尼器由铁制配重块、吊索、电磁阻尼系统(包括固定在大厦的铜板及镶嵌在铜板上的强磁铁)、艺术雕塑、主体结构保护系统组成．当大厦由于剧烈台风发生振动时，配重块发生相应摆动，减弱大厦振动的幅度，增强大厦的舒适度．下列说法中正确的是( ) A．要达到最好的减震效果，配重块的摆动频率需与大厦振动频率相等，且步调相同 B．要达到最好的减震效果，配重块的摆动频率需与大厦振动频率相等，且 ... ...
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