重难点15 机械振动与机械波（解析版）-2025年高考物理【热重难点】专练（天津专用）.pdf

重难点15机械振动与机械波

考点2025考向预测

考点1：机械波与波的图像高考对本专题的考查以图像为主，重点是简谐运动的特

点、振动和波动图像、波的传播、波的叠加、波速的计算、

考点2：波的图像与振动图像的综合应用

波的多解问题以及用单摆测定重力加速度等．

考点3：机械振动问题

趋势分析：预计今后的高考对本专题的考查仍会以定性分析

考点4：波的干涉、衍射多普勒效应

或简单的定量计算为主，难度中等，要多注意本专题中与实

考点5：波传播的周期性与多解性问题际生活相联系的题目。

【情境解读】

1

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【高分技巧】

1．简谐运动的规律

受力特点：回复力F＝－kx，F(或a)的大小与x的大小成正比，方向相反

运动特点：靠近平衡位置时，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：振幅越大，能量越大．在运动过程中，动能和势能相互转化，系统的机械能守恒

对称性：

(1)如图所示，做简谐运动的物体经过关于平衡位置O对称的两点P、P′(OP＝OP′)时，速度的大小、动能、势

能相等，相对于平衡位置的位移大小相等

(2)物体由P到O所用的时间等于由O到P′所用时间，即t＝t

POOP′

(3)物体往复过程中通过同一段路程(如OP段)所用时间相等，即t＝t

OPPO

T2n＋1T

(4)相隔或(n为正整数)的两个时刻，物体位置关于平衡位置对称，位移、速度、加速度大小相等，

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方向相反

2．简谐运动的表达式和图像的理解和应用

2π

1．简谐运动的表达式：x＝Asin_(ωt＋φ)，ωt＋φ为相位，φ为初相位，ω为圆频率，ω＝.

000

T

2．简谐运动的振动图像：表示做简谐运动的物体的位移随时间变化的规律，是一条正弦曲线．

2π2ππ

甲：x＝Asint乙：x＝Asin(t＋)．

TT2

从图像可获取的信息：

(1)振幅A、周期T(或频率f)和初相位φ(如图所示)．

0

(2)某时刻振动质点离开平衡位置的位移．

(3)某时刻质点速度的大小和方向：曲线上各点切线的斜率的大小和正负分别表示各时刻质点的速度大小和方

向，速度的方向也可根据下一相邻时刻质点的位移的变化来确定．

(4)某时刻质点的回复力和加速度的方向：回复力总是指向平衡位置，回复力和加速度的方向相同．

(5)某段时间内质点的位移、回复力、加速度、速度、动能和势能的变化情况．

3．受迫振动和共振

简谐运动、受迫振动和共振的比较

振动

简谐运动受迫振动