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高中物理机械振动易错题

高中物理机械振动易错题
高中物理机械振动易错题

机械振动、机械波

[内容和方法]

本单元内容包括机械振动、回复力、振幅、周期、频率、简谐运动、受迫振动、共振、机械波、波长、波速、横波、纵波、波的干涉和衍射等基本概念,以及单摆振动的周期规律、简谐运动的图像、简谐运动中的能量转化规律、波的图像、波长和频率与波速之间的关系等规律。

本单元中所涉及到的基本方法有:由于振动和波动的运动规律较为复杂,且限于中学数学知识的水平,因此对于这部分内容不可能像研究直线运动、平抛、圆周运动那样从运动方向出发描述和研究物体的运动,而是利用图象法对物体做简谐运动的运动规律及振动在介媒中的传播过程进行描述与研究。图像法具有形象、直观等优点,其中包含有丰富的物理信息,在学习时同学们要注意加以体会;另外,在研究单摆振动的过程中,对于单摆所受的回复力特点的分析,采取了小摆角的近似的处理,这是一种理想化物理过程的方法。

[例题分析]

在本单元知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:对于诸如机械振动、简谐运动、受迫振动、共振、阻尼振动、等幅振动等众多的有关振动的概念不能深刻的理解,从而造成混淆;不能从本质上把握振动图象和波的图象的区别和联系,这主要是由于振动的图象与波的图象形式上非常相似,一些学生只注意图象的形状,而忽略了图象中坐标轴所表示的物理意义,因此造成了将两个图象相混淆。另外,由于一些学生对波的形成过程理解不够深刻,导致对于波在传播过程中时间和空间的周期性不能真正的理解和把握;由于干涉和衍射的发生条件、产生的现象较为抽象,所以一些学生不能准确地把握相关的知识内容,表现为抓不住现象的主要特征、产生的条件混淆不清。

例1水平弹簧振子,每隔时间t,振子的位移总是大小和方向都相

【错解分析】错解:1.首先排除A,认为A是不可能的。理由是:水平弹簧振子的运动轨迹可简化为如图6-1,O为平衡位置,假设计时开始时,振子位于A点,每隔时间t振子的位移总是大小和方向都相同,所以

t

B之间非A即B点,而这两点距平衡位置都等于振幅,所以加速度都等

所以振

子的动能总是相同的,所以选C是对的。

同的,都等

于振幅,所以D是对的。

综上所述,应选B,C,D。

错解1是排除A,之所以产生错误,是因为在头脑中形成思维定势,认为在时间t内,振子只能在一个周期内振动。很多学生在解决振动和波的问题时,习惯上把所有问题都限定在一个周期内,而没有考虑到在时间t内,振子可能已经完成多个全振动了。

错解2的产生主要是对加速度的矢量性认识不够或头脑中根本就没有这个概念,认为位置对称,加速度大小一样就是加速度相同。

3.选择C是对的。

4.对弹簧振子这样一个物理模型认识不全面,所谓水平弹簧振子的弹簧是哪段没弄清楚。

【正确解答】1.由题意可知,t = nt,n可以是1,2,3…,

选项A是正确的。

相反,且对称于平衡位置,所以加速度的方向是相反的。

3.同错解3。

4.水平弹簧振子的弹簧应为如图6-2a或6-2b的样子。当振子的位置在平衡位置两侧时,弹簧长度是不同的。所以选项D不对。

另外,符合题意条件的不一定非选最大位移处的两点,也可以选其他的点分析,如图6-3 P、Q两点,同样可以得出正确结论。

所以此题的正确答案为A,C。

例2一个做简谐运动的弹簧振子,周期为T,振幅为A,设振子

A.t1=t2B.t1<t2

C.t1>t2D.无法判断

度也大,因而时间短,所以t1>t2,应选C。

错解三:因为这是一个变加速运动问题,不能用匀速运动或匀变速运动规律求解,因而无法判断t1和t2的大小关系,所以选D。

主要是对简谐运动的特殊运动规律不清楚,只记住了周期公式,没注意分析简谐运动的全过程,没能深入地理解和掌握这种运动形式的特点。因而解题时错误地沿用了匀速或匀变速运动的规律,选择A的同学就是用匀速运动规律去解,而选择C的同学用了匀变速运动规律去解,因而错了。事实上,简谐运动的过程有其自身的许多规律,我们应该用它的特殊规律去求解问题,而不能用匀速或匀变速运动规律去求解。

【正确解答】方法一:用图象法,画出x-t图象,从图象上,我们可以很直观地看出:t1<t2,因而正确答案为:B。

方法二:从图象为正弦曲线和数学知识可写出位移随时间的函数关系式,物理学上称为振动方程,从平衡位置开始,振子的振动方程为:

【小结】以上两种方法,第一种方法是定性分析,在选择题练习时,是要重点掌握的。第二种方法可以进行定量计算,但由于要涉及振动方程,所以不做统一要求。

t'=

nT + t2。此处,为了题目简明起见,题文中用了“第一次”和“最短时间”等字样。否则就无法比较两个过程所用时间的长短。

例3 一个弹簧振子,第一次被压缩x后释放做自由振动,周期为T1,第二次被压缩2x 后释放做自由振动,周期为T2,则两次振动周期之比T1∶T2为[ ]

A.1∶1 B.1∶2

C.2∶1 D.1∶4

【错解分析】错解:压缩x时,振幅为x,完成一次全振动的路程为4x。压缩2x时,振幅即为2x,完成一次全振动的路程为8x。由于两种情况下全振动的路程的差异,第二次是第一次的2倍。所以,第二次振动的周期一定也是第一次的2倍,所以选B。

上述解法之所以错误是因为把振子的运动看成是匀速运动或加速度恒定的匀加速直线运动了。用了匀速或匀加速运动的规律。说明这些同学还是没有掌握振动的特殊规律。

【正确解答】事实上,只要是自由振动,其振动的周期只由自身因素决定,对于弹簧振子而言,就是只由弹簧振子的质量m和弹簧的劲度系数k决定的,而与形变大小、也就是振幅无关。所以只要弹簧振子这个系统不变(m,k不变),周期就不会改变,所以正确答案为A。

【小结】本题给出的错解是初学者中最常见的错误。产生这一错误的原因是习惯于用旧的思维模式分析新问题,而不善于抓住新问题的具体特点,这反映了学习的一种思维定势。只有善于接受新知识、新方法,并将其运用到实际问题中去,才能开阔我们分析、解决问题

的思路,防止思维定势。

例4 一个单摆,如果摆球的质量增加为原来的4倍,摆球经过平

A.频率不变,振幅不变B.频率不变,振幅改变

C.频率改变,振幅不变D.频率改变,振幅改变

【错解分析】错解一:因为单摆的周期(频率)是由摆长L和当地重

变(指平

衡位置动能也就是最大动能),由机械能守恒可知,势能也不变。所以振幅也不变,应选A。

而振幅与

质量、速度无关(由上述理由可知)所以振幅不变,应选C。

错解三:认为频率要改变,理由同错解二。而关于振幅的改变与否,除了错解一中所示理由外,即总能量不变,而因为重力势能E P= mgh,E P不变,m变为原来的4倍,h一定变小了,即上摆到最高点的高度下降了,所以振幅要改变,应选D。

此题主要考查决定单摆频率(周期)和振幅的是什么因素,而题中提供了两个变化因素,即质量和最大速度,到底频率和振幅与这两个因素有没有关系。若有关系,有什么关系,是应该弄清楚的。

而错解二和错解三中都认为频率不变,这是因为为不清楚决定单摆的因素是摆长L和当地重力加速度g,而与摆球质量及运动到最低点的速度无关。

错解二中关于频率不变的判断是正确的,错误出现在后半句的结论上。判断只从能量不不变时,E P= mgh,m变大了,h一定变小。说明有些同学考虑问题还是不够变去看,当E

全面。

【正确解答】(1)实际上,通过实验我们已经了解到,决定单

单摆的周期与质量无关,与单摆的运动速度也无关。当然,频率也与质量和速度无关,所以不能选C,D。

(2)决定振幅的是外来因素。反映在单摆的运动中,可以从能量去观察,从上面分析我们知道,在平衡位置(即最低点)时的动能

的重力势能也不变。但是由于第二次摆的质量增大了(实际上单摆已经变成另一个摆动过程了),势能E P= mgh不变,m大了,h就一定变小了,也就是说,振幅减小了。因此正确答案应选B。

【小结】本题的分析解答提醒我们,一是考虑要全面,本题中m,v两因素的变化对确定的单摆振动究竟会产生怎样的影响,要进行全面分析;二是分析问题要有充分的理论依

据,如本题中决定单摆振动的频率

例5如图6-5所示,光滑圆弧轨道的半径为R,圆弧底部中点为O,两个相同的小球分别在O正上方h处的A点和离O很近的轨道B点,现同时释放两球,使两球正好在O点相碰。问h应为多高?

【错解分析】错解:对B球,可视为单摆,延用单摆周期公式可求B球到达O点的时间:

对A球,它做自由落体运动,自h高度下落至O点

上述答案并没有完全错,分析过程中有一点没有考虑,即是振动的周期性,因为B球在圆形轨道上自B点释放后可以做往复的周期性运动,除了经过

上述解答

漏掉一些解,即上述解答只是多个解答中的一个。

对B球振动周期

到达O点的时间为

显然,前面的解仅仅是当n=0时的其中一解而已。

【小结】在解决与振动有关的问题时,要充分考虑到振动的周期性,由于振动具有周期性,所以此类问题往往答案不是一个而是多个。

例6 一简谐波的波源在坐标原点o处,经过一段时间振动从o点向右传播20cm到Q 点,如图6-6所示,P点离开o点的距离为30cm,试判断P质点开始振动的方向。

传到P点,所以画出如图6-7所示的波形图。因为波源在原点,波沿x轴正方向传播,所以可判定,P点开始振动的方向是沿y轴正方向(即向上)。

主要原因是把机械波的图象当成机械振动的图象看

面的波形

也变化了。

【正确解答】因为原图中的波形经历了半个周期的波形如图6-8所示,在此波形基础上,向前延长半个波形即为P点开始振动时的波形图,因为波源在原点处,所以介质中的

每个质点都被其左侧质点带动,所以P点在刚开始时的振动方向沿y轴负方向(即向下)从另外一个角度来看,原图中Q点开始振动时是向下的,因为所有质点开始振动时的情况均相同,所以P点开始振动的方向应是向下的。

【小结】本题中的错解混淆了振动图象与波的图象,那么这两个图象有什么不同呢?(1)首先两个图象的坐标轴所表示的物理意义不同:振动图象的横坐标表示时间,而波动图象的横坐标表示介质中各振动质点的平衡位置。(2)两个图象所描述的对象不同:振动图象描述的是一个质点的位移随时间的变化情况,而波的图象描述的是介质中的一群质点某一时刻各自振动所到达的位置情况。通俗地说:振动图象相当于是在一般时间内一个质点运动的“录像”,而波的图象则是某一时刻一群质点振动的“照片”。(3)随着时间的推移,振动图象原来的形状(即过去质点不同时刻所到达的位置不再发生变化,而波的图象由于各质点总在不断地振动,因此随着时间的推移,原有的图象将发生周期性变化。

例7图6-9是某时刻一列横波在空间传播的波形图线。已知波是沿x轴正方向传播,波速为4m/s,试计算并画出经过此时之后1.25s的空间波形图。

=62.5个波长,其波形如图6-12。

错解一、错解二没有重视单位的一致性,在此题中波长从图中只能得出λ=8cm,而波速给出的却是国际单位4m/s。因此,求周期时,应先将波长的单位统一到国际单位制上来。

错解三虽然计算对了,但是,在波向前(沿x轴正方向)传播了62.5个波长时的波形,应是在原来的波形基础上向x正方扩展62.5个波长。

播一个波长。经过62.5个周期,波向前传播了62.5个波长。据波的周期性,当经过振动周期的整数倍时,波只是向前传播了整数倍个波长,而

形,如图6-13。再将此图向前扩展62个波长即为题目要求,波形如图6-14。

【小结】波形图反映了波在传播过程中某时刻在波的传播方向上各质点离开平衡位置的位移情况,由于波只能以有限的速度向前传播,所以离振源远的质点总要滞后一段时间,滞后的时间与传播的距离成正比,即滞后一个周期。两个质点之间的平衡位置距离就是一个波长,经过多少个周期,波就向前传播了多少个波长,而振源就做了多少次全振动,这就是此类问题的关键所在。

例8 如图6-15所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,从波传到x=5m的M点时开始计时,已知P点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4s,下面说法中正确的是[ ]

A.这列波的波长是4m

B.这列波的传播速度是10m/s

C.质点Q(x=9m)经过0.5s才第一次到达波峰

D.M点以后各质点开始振动时的方向都是向下

【错解分析】错解一:由题中说P点相继出现两个波峰的时间间隔为

错解二:质点Q(x=9m),经过0.4s(此处用了正确的周期结果

所以C 对。

错解三:M点以后各质点的振动有的向上,有的向下,所以D不对。

错解一对“相继出现两个波峰”理解有误。

错解二对质点Q(x=9m)处,当波传到它以后,该点应如何振动不会分析,实际上也就是对波的传播原理不明白。不知道波的传播是机械振动在介质中传递的过程,质点要依次被带动形成波。

同理,错解三对M点以后各点运动情况分析有误,实际上M点以后各点运动情况向上还是向下取决于波的传播方向。

【正确解答】(1)从图6-15上可以看出波长为4m,选A。

(2)实际上“相继出现两个波峰”应理解为,出现第一波峰与出现第二个波峰之间的时间间隔。因为在一个周期内,质点完成一次全振动,而一次全振动应表现为“相继出现两个波峰”,即T=0.4s。则

(3)质点Q(x=9m)经过0.4s开始振动,而波是沿x轴正方向传播,即介质中的每一个质点都被它左侧的质点所带动,从波向前传播的波形图6-16可以看出,0.4s波传到Q时,其左侧质点在它下方,所以Q点在0.5s时处于波谷。再经过0.2s即总共经过0.7s才第一次

到达波峰,所以选项C错了。

(4)从波的向前传播原理可以知道,M以后的每个质点都是先向下振动的。所以选项D是对的。

此题正确答案为A,B,D。

例9 如图6-17所示,一根张紧的水平弹性长绳上的a,b两点,相距14.0m,b点在a 点的右方,当一列简谐横波沿此长绳向右传播时,若a点的位移达到正最大时,b点的位移恰为零且向下运动。经过1.00s后a点的位移为零,且向下运动,而b点的位移恰达到负最大,则这简谐波的波速可能等于[ ]

A.4.67m/s

B.6m/s

C.10m/s

D.4m/s

v=4.67m/s选择A。

但此题可能多选,考虑到a,b之间满足条件的情况还可

解得:v=10m/s 选择C

解得:v=11.5m/s显然不符合题目中的选项,且通过分析可知v=14m/s也是不对的,所以正确答案为A,C。

以上答案并没有错,但分析问题的过程出现了明显的

漏了不少结论。而此题做为选择题,学生能用错误的思维方式得出符合答案的结果,纯属偶然。

波长λ有一系列数据,周期T也有一系列数据,从波的概念出发,两者并无一一对应,因而波速应为

其解为当n=0,N=0,1,2……

n=1,N=0,1,2……

n=2,N=0,1,2……

我们可以通过列表来看一看波速的各种可能值:

从表中可以看出,4.67m/s及10m/s即为正确答案。所以正确答案应选A,C。

【小结】这是1996年一道高考题,当年不少考生考试时也选对了答案,但这些考生思考问题时有着明显的片面性,只从n=N的情况去考虑问题,当n=N=0时,4.67m/s,当n=N=1时,v=10m/s,当n=N=2时v=11.5m/s……,把长度的周期性与时间的周期性混为一谈。若此题的四个选项中变化一个为v=2m/s(即n=1,N=0时),上述思维片面的考生可能就会漏选,因此,一定要对题目进行全面周到的分析。

例10图6-18中实线是一列简谐波在某一时刻的波形图线,虚线是0.2s后它的波形图线。这列波可能的传播速度是_______。

【错解分析】错解:从图上可以看出波长λ=4m,而从两次的波形图可知:

v=5m/s.

面的。实际上,只有当波向右(沿x正方向)传播时,上述关系才成立。

【正确解答】从图上可以看出λ=4m。

当波沿x正方向传播时,两次波形之间间隔的时间为:

当波沿X负方向传播时,两次波形之间间隔的时间为:

此题的答案为:(20n+5)m/s和(20m+15)m/s,(n=0,1,2,…)

【小结】对于这种已知条件较为含糊的波的问题,要从波的传播方向、时间和空间的周期性等方面进行全面周到的分析,这也是解决机械波问题时,初学者经常忽略的问题。

2010高中物理易错题分析集锦——11电磁感应

第11单元电磁感应 [内容和方法] 本单元内容包括电磁感应现象、自感现象、感应电动势、磁通量的变化率等基本概念,以及法拉第电磁感应定律、楞次定律、右手定则等规律。 本单元涉及到的基本方法,要求能够从空间想象的角度理解法拉第电磁感应定律。用画图的方法将题目中所叙述的电磁感应现象表示出来。能够将电磁感应现象的实际问题抽象成直流电路的问题;能够用能量转化和守恒的观点分析解决电磁感应问题;会用图象表示电磁感应的物理过程,也能够识别电磁感应问题的图像。 [例题分析] 在本单元知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:概念理解不准确;空间想象出现错误;运用楞次定量和法拉第电磁感应定律时,操作步骤不规范;不会运用图像法来研究处理,综合运用电路知识时将等效电路图画错。 例1在图11-1中,CDEF为闭合线圈,AB为电阻丝。当滑动变阻器的滑动头向下滑动时,线圈CDEF中的感应电流在G处产生的磁感强度的方向是“·”时,电源的哪一端是正极? 【错解分析】错解:当变阻器的滑动头在最上端时,电阻丝AB因被短路而无电流通过。由此可知,滑动头下移时,流过AB中的电流是增加的。当线圈CDEF中的电流在G处产生的磁感强度的方向是“·”时,由楞次定律可知AB中逐渐增加的电流在G处产生的磁感强度的方向是“×”,再由右手定则可知,AB中的电流方向是从A流向B,从而判定电源的上端为正极。 楞次定律中“感生电流的磁场总是要阻碍引起感生电流的磁通量的变化”,所述的“磁通量”是指穿过线圈内部磁感线的条数,因此判断感应电流方向的位置一般应该选在线圈的内部。 【正确解答】 当线圈CDEF中的感应电流在G处产生的磁感强度的方向是“·”时,它在线圈内部产生磁感强度方向应是“×”,AB中增强的电流在线圈内部产生的磁感强度方向是“·”,所以,AB中电流的方向是由B流向A,故电源的下端为正极。 【小结】 同学们往往认为力学中有确定研究对象的问题,忽略了电学中也有选择研究对象的问题。学习中应该注意这些研究方法上的共同点。 例2长为a宽为b的矩形线圈,在磁感强度为B的匀强磁场中垂直于磁场的OO′轴以恒定的角速度ω旋转,设t= 0时,线圈平面与磁场方向平行,则此时的磁通量和磁通量的变化率分别是[ ]

(完整版)物理选修3-4第十一章机械振动试题及答案详解(可编辑修改word版)

N M P 单元过关测试 ----- 机械振动 本试卷分第 I 卷(选择题)和第 II 卷(非选择题)两部分,第 I 卷 1 至 4 页,第 II 卷 4 至 8 页, 共计 100 分,考试时间 90 分钟 第 I 卷(选择题 共 40 分) 一、本题共 10 小题;每小题 4 分,共计 40 分。在每小题给出的四个选项中,有一个或多个选项正确,全 部选对得 4 分,选对但不全得 2 分,有错选得 0 分. 1. 弹簧振子作简谐运动,t 1 时刻速度为 v ,t 2 时刻也为 v ,且方向相同。已知(t 2-t 1)小于周期 T , 则(t 2-t 1) ( ) A .可能大于四分之一周期 B .可能小于四分之一周期 C .一定小于二分之一周期 D .可能等于二分之一周期 2. 有一摆长为L 的单摆,悬点正下方某处有一小钉,当摆球经过平衡位置向左摆动时,摆线的上部将 被小钉挡住,使摆长发生变化,现使摆球做小幅度摆动,摆球从右边最高点M 至左边最高点N 运动过程的闪 光照片,如右图所示,(悬点和小钉未被摄入),P 为摆动中的最低点。已知每相邻两次闪光的时间间隔相等, 由此可知,小钉与悬点的距离为 ( )A .L /4 B .L /2 C .3L /4 D .无法确定 3. A 、B 两个完全一样的弹簧振子,把 A 振子移到 A 的平衡位置右边 10cm ,把 B 振子移到 B 的平衡位 置右边 5cm ,然后同时放手,那么:( ) A .A 、 B 运动的方向总是相同的. B .A 、B 运动的方向总是相反的. C .A 、B 运动的方向有时相同、有时相反. D .无法判断 A 、B 运动的方向的关系. 4. 铺设铁轨时,每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙,匀速运行列车经过轨端接缝处时,车轮就 会受到一次冲击。由于每一根钢轨长度相等,所以这个冲击力是周期性的,列车受到周期性的冲击做受迫振动。普通钢轨长为 12.6m ,列车固有振动周期为 0.315s 。下列说法正确的是 ( ) A. 列车的危险速率为40m / s B. 列车过桥需要减速,是为了防止列车发生共振现象 C. 列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等 D .增加钢轨的长度有利于列车高速运行 5.把一个筛子用四根弹簧支起来,筛子上装一个电动偏心轮,它每转一周,给筛子一个驱动力,这 就做成了一个共振筛,筛子做自由振动时,完成 20 次全振动用 15 s ,在某电压下,电动偏心轮转速是 88 r /min.已知增大电动偏心轮的电压,可以使其转速提高,增加筛子的质量,可以增大筛子的固有周期,要 使筛子的振幅增大,下列做法中,正确的是(r /min 读作“转每分”) ( ) A.降低输入电压 B.提高输入电压 C.增加筛子的质量 D.减小筛子的质量 6.一质点作简谐运动的图象如图所示,则该质点 ( ) A. 在 0.015s 时,速度和加速度都为-x 方向 B. 在 0.01 至 0.03s 内,速度与加速度先反方向后同方向,且速度是先减小后 增大,加速度是先增大后减小。

上海 上海市实验学校附属光明学校物理机械运动实验易错题(Word版 含答案)

一、初二物理 机械运动实验易错压轴题(难) 1.在“测小车的平均速度”的实验中,小车从带刻度(分度值为1cm)的斜面顶端由静止下滑,图中有小车到达A、B、C三处时电子表的显示(格式是“小时:分:秒”) (1)该实验是根据公式______________进行测量的. (2)为了方便计时,应使斜面坡度较__________________(填“大、小”) (3)请根据图中所给信息回答: v AC=____________ m/s. 【来源】四川省广元市苍溪县思源实验学校2019-2020学年度八年级(上)期中物理试题【答案】v=s/t小0.033 【解析】 【分析】 【详解】 (1)利用速度公式v=s t .(2) 斜面坡度越大,小车沿斜面向下加速运动越快,过某点的时间会 越短,计时会越困难,所以为使计时方便,斜面坡度应小一些.(3)由图中知 s AC=10.0cm,t AC=3s,v AC=AC AC 10.0cm 3s s t ==3.3cm/s=0.033m/s. 【点睛】 (1)该实验利用速度公式v=s t 测量;(2)若要计时方便,应使所用的时间长些.(3)根据图中刻度尺上的刻度,停表上的时间,可知每段的距离和所用时间,求得速度.2.物理实验课上,某实验小组利用带有刻度尺的斜面、小车和数字钟测量小车的平均速度,如图所示,图中显示的是他们测量过程中的小车在甲、乙、丙三个位置及其对应时刻的情形,显示时间的格式是“时:分:秒”。 (1)本实验的原理是___;

(2)实验时应保持斜面的倾角较小,这是为了减小测量_____(填“路程”或“时间”)时造成的误差; (3)斜面倾角不变,小车由静止释放运动到底端,则小车前半程的平均速度____小车后半程的平均速度(选填“大于”、“等于”或“小于”); (4)由图观察可知,小车从乙位置运动至丙位置时,所测量的路程是____cm,平均速度____m/s; (5)物体的运动常常可以用图像来描述,下图中能反映本实验中小车运动情况的是 ______(选填“A”或“B”) 【来源】福建省三明市大田县2019-2020学年八年级(上)期中物理试题 【答案】v=s t 时间小于 65.0 0.1625 B 【解析】【分析】【详解】 (1)[1]测量小车的平均速度需要用到速度的公式v=s t 。 (2)[2]斜面坡度越大,小车沿斜面向下加速运动越快,所用时间会越短,计时会越困难,所以为使计时方便,减小测量时间的误差,斜面坡度应小些。 (3)[3]小车由静止释放,做加速运动,小车通过前半程的平均速度小于小车通过后半程的平均速度。 (4)[4][5]由图可知,小车从乙位置运动至丙位置时的路程是65.0cm,运动的时间是4s,平均速度 v= 65.0cm 4s s t =16.25cm/s=0.1625m/s (5)[6] A图为s-t图象,是一过原点的直线,说明做匀速直线运动,通过的距离与时间成正比,故A不符合题意;而B图为v-t图象,表示随着时间的增长,速度逐渐变大,故图B 中能反映小车运动情况。 3.如图所示,在测量小车运动的平均速度实验中,让小车从斜面的A点由静止开始下滑并开始计时,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可算出小车在各段的平均速度

高中物理易错题分析集锦——7热学之令狐文艳创作

第七单元:热学 令狐文艳 [内容和方法] 本单元内容包括两部分,一是微观的分子动理论部分,一是宏观的气体状态变化规律。其中分子动理论部分包括分子动理论的基本观点、分子热运动的动能、分子间相互作用的势能和物体的内能等概念,及分子间相互作用力的变化规律、物体内能变化的规律、能量转化和守恒定律等基本规律;气体状态变化规律中包括热力学温度、理想气体和气体状态参量等有关的概念,以及理想气体的等温、等容、等压过程的特点及规律(包括公式和图象两种描述方法)。 本单元中所涉及到的基本方法是理想化的模型方法,其中在分子动理论中将微观分子的形状视为理想的球体,这是通过阿伏伽德罗常数对微观量进行估算的基础;在气体状态变化规律中,将实际中的气体视为分子没有实际体积且不存在相互作用力的理想气体,从而使气体状态变化的规律在误差允许的范围内得以大大的简化。 [例题分析] 在本单元知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:对较为抽象的分子热运动的动能、分子相互作用的势能及分子间相互作用力的变化规律理解不到位,导致这些微观量及规律与宏观的温度、物体的体积之间关系不能建立起正确的关系。

对于宏观的气体状态的分析,学生的问题通常表现在对气体压强的分析与计算方面存在着困难,由此导致对气体状态规律应用出现错误;另外,本单元中涉及到用图象法描述气体状态变化规律,对于p—V,p—T,V—T图的理解,一些学生只观注图象的形状,不能很好地理解图象上的点、线、斜率等的物理意义,因此造成从图象上分析气体温度变化(内能变化)、体积变化(做功情况)时出现错误,从而导致利用图像分析气体内能变化等问题时的困难。 例1 下列说法中正确的是[ ] A.温度低的物体内能小 B.温度低的物体分子运动的平均速率小 C.做加速运动的物体,由于速度越来越大,因此物体分子的平均动能越来越大 D.外界对物体做功时,物体的内能不一定增加 【错解分析】错解一:因为温度低,动能就小,所以内能就小,所以应选A 而温度低的物体分子平均动能小,所以速率也小。所以应选B。 错解三:由加速运动的规律我们了解到,物体的速度大小由初速和加速度与时间决定,随着时间的推移,速度肯定越来越快再由动能公式

高一物理 机械振动

高一物理机械振动 【教学结构】 一、机械振动 物体(质点)在某一中心位置两侧所做的往复运动就叫做机械振动,物体能够围绕着平衡位置做往复运动,必然受到使它能够回到平衡位置的力即回复力。回复力是以效果命名的力,它可以是一个力或一个力的分力,也可以是几个力的合力。 产生振动的必要条件是:a、物体离开平衡位置后要受到回复力作用。b、阻力足够小。 二、简谐振动 1.定义:物体在跟位移成正比,并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动叫简谐振动。简谐振动是最简单,最基本的振动。研究简谐振动物体的位置,常常建立以中心位置(平衡位置)为原点的坐标系,把物体的位移定义为物体偏离开坐标原点的位移。因此简谐振动也可说是物体在跟位移大小成正比,方向跟位移相反的回复力作用下的振动,即F=-k x,其中“-”号表示力方向跟位移方向相反。 2.简谐振动的条件:物体必须受到大小跟离开平衡位置的位移成正比,方向跟位移方向相反的回复力作用。 3.简谐振动是一种机械运动,有关机械运动的概念和规律都适用,简谐振动的特点在于它是一种周期性运动,它的位移、回复力、速度、加速度以及动能和势能(重力势能和弹性势能)都随时间做周期性变化。 三、描述振动的物理量,简谐振动是一种周期性运动,描述系统的整体的振动情况常引入下面几个物理量。 1.振幅:振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离,常用字母“A”表示,它是标量,为正值,振幅是表示振动强弱的物理量,振幅的大小表示了振动系统总机械能的大小,简谐振动在振动过程中,动能和势能相互转化而总机械能守恒。 2.周期和频率,周期是振子完成一次全振动的时间,频率是一秒钟内振子完成全振动的次数。振动的周期T跟频率f之间是倒数关系,即T=1/f。 振动的周期和频率都是描述振动快慢的物理量,简谐振动的周期 和频率是由振动物体本身性质决定的,与振幅无关,所以又叫固 有周期和固有频率。 四、单摆:摆角小于5°的单摆是典型的简谐振动。 细线的一端固定在悬点,另一端拴一个小球,忽略线 的伸缩和质量,球的直径远小于悬线长度的装置叫单摆。单摆 做简谐振动的条件是:最大摆角小于5°,单摆的回复力F 是重力在圆弧切线方向的分力。如图1所示,单摆的周期公图1

高中物理易错题专题三物理牛顿运动定律(含解析)

高中物理易错题专题三物理牛顿运动定律(含解析) 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1.利用弹簧弹射和传送带可以将工件运送至高处。如图所示,传送带与水平方向成37度角,顺时针匀速运动的速度v =4m/s 。B 、C 分别是传送带与两轮的切点,相距L =6.4m 。倾角也是37?的斜面固定于地面且与传送带上的B 点良好对接。一原长小于斜面长的轻弹簧平行斜面放置,下端固定在斜面底端,上端放一质量m =1kg 的工件(可视为质点)。用力将弹簧压缩至A 点后由静止释放,工件离开斜面顶端滑到B 点时速度v 0=8m/s ,A 、B 间的距离x =1m ,工件与斜面、传送带问的动摩擦因数相同,均为μ=0.5,工件到达C 点即为运送过程结束。g 取10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求: (1)弹簧压缩至A 点时的弹性势能; (2)工件沿传送带由B 点上滑到C 点所用的时间; (3)工件沿传送带由B 点上滑到C 点的过程中,工件和传送带间由于摩擦而产生的热量。 【答案】(1)42J,(2)2.4s,(3)19.2J 【解析】 【详解】 (1)由能量守恒定律得,弹簧的最大弹性势能为: 2P 01sin 37cos372 E mgx mgx mv μ??=++ 解得:E p =42J (2)工件在减速到与传送带速度相等的过程中,加速度为a 1,由牛顿第二定律得: 1sin 37cos37mg mg ma μ??+= 解得:a 1=10m/s 2 工件与传送带共速需要时间为:011 v v t a -= 解得:t 1=0.4s 工件滑行位移大小为:22 0112v v x a -= 解得:1 2.4x m L =< 因为tan 37μ? <,所以工件将沿传送带继续减速上滑,在继续上滑过程中加速度为a 2,则有:

高考物理新力学知识点之机械振动与机械波易错题汇编含答案(4)

高考物理新力学知识点之机械振动与机械波易错题汇编含答案(4) 一、选择题 1.如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线,则下列说法不正确的是() A.若两次受迫振动分别在月球和地球上进行,且摆长相同,则图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线 B.若两次受迫振动是在地球上同一地点进行,则两次摆长之比 C.图线Ⅱ若是在地球上完成的,则该摆摆长约为 D.若摆长均为,则图线Ⅰ是在地球上完成的 2.下列说法正确的是() A.物体做受迫振动时,驱动力频率越高,受迫振动的物体振幅越大 B.医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应 C.两列波发生干涉,振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大 D.遥控器发出的红外线波长比医院“CT”中的X射线波长短 3.下列说法中正确的是() A.只有横波才能发生干涉,纵波不能发生干涉 B.“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射 C.在受迫振动中,物体振动的频率一定等于自身的固有频率 D.发生多普勒效应时,观察者接收的频率发生了变化,是波源的频率变化的缘故 4.在天花板O点处通过细长轻绳栓一小球构成单摆,在O点正下方A点有一个能挡住摆线的钉子,OA的距离是单摆摆长的一半,如图所示。现将单摆向左方拉开一个小角度θ(θ<5°),然后无初速度地释放,关于单摆以后的运动,下列说法正确的是() A.摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小 B.摆球在平衡位置右侧上升的最大高度大于在平衡位置左侧上升的最大高度 C.摆球在平衡位置左、右两侧走过的最大弧长相等 D.摆球向左经过最低点的速度大于向右经过最低点的速度

5.图甲所示为以O点为平衡位置、在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子,图乙为这个弹簧振子的振动图象,由图可知下列说法中正确的是 A.在t=0.2s时,弹簧振子运动到O位置 B.在t=0.1s与t=0.3s两个时刻,弹簧振子的速度相同 C.从t=0到t=0.2s的时间内,弹簧振子的动能持续地减小 D.在t=0.2s与t=0.6s两个时刻,弹簧振子的加速度相同 6.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图.a、b两质点的横坐标分别为x=2m和x=6m,图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象.下列说法正确的是() A.该波沿+x方向传播,波速为1m/s B.质点a经4s振动的路程为4m C.此时刻质点a的速度沿-y方向 D.质点a在t =2 s时速度最大 7.一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示,已知图中的质点b比质点a晚0. 5s起振,质点b和质点c平衡位置之间的距离为5m,则该波的波速为 A.1m/s B.3m/s C.5m/s D.8m/s 8.如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t1=0时的波形图。经过t2=0.1s,Q点振动状态传到P点,则() A.这列波的波速为40cm/s

高中物理易错题分析集锦——4动量

第四单元:动量、动量守恒定律 [内容和方法] 本单元内容包括动量、冲量、反冲等基本概念和动量定理、动量守恒定律等基本规律。冲量是物体间相互作用一段时间的结果,动量是描述物体做机械运动时某一时刻的状态量,物体受到冲量作用的结果,将导致物体动量的变化。冲量和动量都是矢量,它们的加、减运算都遵守矢量的平行四边形法则。 本单元中所涉及到的基本方法主要是一维的矢量运算方法,其中包括动量定理的应用和动量守定律的应用,由于力和动量均为矢量。因此,在应用动理定理和动量守恒定律时要首先选取正方向,与规定的正方向一致的力或动量取正值,反之取负值而不能只关注力或动量数值的大小;另外,理论上讲,只有在系统所受合外力为零的情况下系统的动量才守恒,但对于某些具体的动量守恒定律应用过程中,若系统所受的外力远小于系统内部相互作用的内力,则也可视为系统的动量守恒,这是一种近似处理问题的方法。 [例题分析] 在本单元知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:只注意力或动量的数值大小,而忽视力和动量的方向性,造成应用动量定理和动量守恒定律一列方程就出错;对于动量守恒定律中各速度均为相对于地面的速度认识不清。对题目中所给出的速度值不加分析,盲目地套入公式,这也是一些学生常犯的错误。 例1 、从同样高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是:[ ] C.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快,掉在草地上的玻璃杯动量改变慢 D.掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时,相互作用时间短,而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时间长。 【错解分析】错解:选B。 认为水泥地较草地坚硬,所以给杯子的作用力大,由动量定理I=△P,即F·t =△P,认为F大即△P,大,所以水泥地对杯子的作用力大,因此掉在水泥地上的动量改变量大,所以,容易破碎。 【正确解答】设玻璃杯下落高度为h。它们从h高度落地瞬间的 量变化快,所以掉在水泥地上杯子受到的合力大,冲力也大,所以杯子 所以掉在水泥地受到的合力大,地面给予杯子的冲击力也大,所以杯子易碎。正确答案应选C,D。 【小结】判断这一类问题,应从作用力大小判断入手,再由动量

高中物理机械振动机械波习题含答案解析

机械振动、机械波 第一部分五年高考题荟萃 2009年高考新题 一、选择题 1.(09·全国Ⅰ·20)一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1所示,图中P、Q两质点的横坐标分别为x=1.5m 和x=4.5m。P点的振动图像如图2所示。 在下列四幅图中,Q点的振动图像可能是(BC ) 解析:本题考查波的传播.该波的波长为4m.,PQ两点间的距离为3m..当波沿x轴正方向传播时当P在平衡位置向上振动时而Q点此时应处于波峰,B正确.当沿x轴负方向传播时,P点处于向上振动时Q点应处于波谷,C对。 2.(09·全国卷Ⅱ·14)下列关于简谐振动和简谐波的说法,正确的是(AD ) A.媒质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等 B.媒质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等 C.波的传播方向一定和媒质中质点振动的方向一致 D.横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍 解析:本题考查机械波和机械振动.介质中的质点的振动周期和相应的波传播周期一致A正确.而各质点做简谐

运动速度随时间作周期性的变化,但波在介质中是匀速向前传播的,所以不相等,B错.对于横波而言传播方向和振动方向是垂直的,C错.根据波的特点D正确。 3.(09·北京·15)类比是一种有效的学习方法,通过归类和比较,有助于掌握新知识,提高学习效率。在类比过程中,既要找出共同之处,又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比,总结出下列内容,其中的是( D ) 不正确 ... A.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系,对电磁波也适用 B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象 C.机械波的传播依赖于介质,而电磁波可以在真空中传播 D.机械波既有横波又有纵波,而电磁波只有纵波 解析:波长、波速、频率的关系对任何波都是成立的,对电磁波当然成立,故A选项正确;干涉和衍射是波的特性,机械波、电磁波都是波,这些特性都具有,故B项正确;机械波是机械振动在介质中传播形成的,所以机械波的传播需要介质而电磁波是交替变化的电场和磁场由近及远的传播形成的,所以电磁波传播不需要介质,故C项正确;机械波既有横波又有纵波,但是电磁波只能是横波,其证据就是电磁波能够发生偏振现象,而偏振现象是横波才有的,D项错误。故正确答案应为D。 4.(09·北京·17)一简谐机械波沿x轴正方向传播,周期为T,波长为 。若在x=0处质点的振动图像如右图所示,则该波在t=T/2时刻的波形曲线为( A ) 解析:从振动图上可以看出x=0处的质点在t=T/2时刻处于平衡位置,且正在向下振动,四个选项中只有A图符合要求,故A项正确。 5.(09·上海物理·4)做简谐振动的单摆摆长不变,若摆球质量增加为原来的4倍,摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2,则单摆振动的( C )A.频率、振幅都不变B.频率、振幅都改变 C.频率不变、振幅改变D.频率改变、振幅不变

高二物理选修易错题练习

高二物理综合题&易错题练习 (选修3-2、3-5) 班别:___________ 姓名:____________ 学号:___________ 一、选择题(本大题共15小题,在每题所给的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第8~15题有多个选项符合要求。) 1. 关于原子结构,下列说法错误的是( ) A. 汤姆孙根据气体放电管实验断定阴极射线是带负电的粒子流,并求出了这种粒子的比荷 B. 卢瑟福α粒子散射实验表明:原子中带正电部分的体积很小,但几乎占有全部质量,电子在正电体的外面运动 C. 各种原子的发射光谱都是连续谱 D. 玻尔在原子核式结构模型的基础上,结合普朗克的量子概念,提出了玻尔的原子模型 2. 一群处于基态的氢原子受到某种单色光照射时,只能发生甲、乙、丙三种单色光,其中甲光的波长最短,丙光的波长最长,则甲、丙这两种单色光的光子能量之比E 甲:E 丙等于( ) A. 3:2 B. 6:1 C. 32:5 D. 9:4 3. 法拉第发明了世界上第一台发电机---法拉第圆盘发电机。铜质圆盘竖直放置在水平向左的匀强磁场中,铜盘圆心处有一个摇柄,边缘和圆心处各有一个铜电刷与其紧贴,用导线将电刷与电阻R 连接起来形成回路。转动摇柄,使圆盘如图所示方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度大小为B ,圆盘半径为l ,圆盘匀速转动的角速度为ω。下列说法中正确的是( ) A. 圆盘产生的感应电动势为212B l ω,流过电阻R 的电流方向为从b →a B. 圆盘产生的感应电动势为212 B l ω,流过电阻R 的电流方向为从a →b C. 圆盘产生的感应电动势为2B l ω,流过电阻R 的电流方向为从b →a D. 圆盘产生的感应电动势为2B l ω,流过电阻R 的电流方向为从a →b 4. 某校科技小组的同学设计了一个传送带测速仪,测速原理如图所示.在传送带一端的下方固定有间距为L 、长度为d 的平行金属电极.电极间充满磁感应强度为B 、方向垂直传送带平面(纸面)向里、有理想边界的匀强磁场,且电极之间接有理想电压表和电阻R ,传送带背面固定有若干根间距为d 的平行细金属条,其电阻均为r ,传送带运行过程中始终仅有一根金属条处于磁场中,且金属条与电极接触良好.当传送带以一定的速度匀速运动时,电压表的示数为U .则下列说法中正确的是( ) A. 传送带匀速运动的速率为U BL B. 电阻R 上产生的焦耳热的电功率为2U R r + C. 金属条每经过磁场区域受到的安培力大小为BUd R r + D. 每根金属条经过磁场区域的全过程中克服安培力做功为BLUd R 5. 矩形线圈abcd 在如图所示的磁场中以恒定的角速度ω绕ab 边转动,磁场方向垂直纸面向里,

高三试题解析高中物理易错题热学

热学 [内容和方法] 本单元内容包括两部分,一是微观的分子动理论部分,一是宏观的气体状态变化规律。其中分子动理论部分包括分子动理论的基本观点、分子热运动的动能、分子间相互作用的势能和物体的内能等概念,及分子间相互作用力的变化规律、物体内能变化的规律、能量转化和守恒定律等基本规律;气体状态变化规律中包括热力学温度、理想气体和气体状态参量等有关的概念,以及理想气体的等温、等容、等压过程的特点及规律(包括公式和图象两种描述方法)。 本单元中所涉及到的基本方法是理想化的模型方法,其中在分子动理论中将微观分子的形状视为理想的球体,这是通过阿伏伽德罗常数对微观量进行估算的基础;在气体状态变化规律中,将实际中的气体视为分子没有实际体积且不存在相互作用力的理想气体,从而使气体状态变化的规律在误差允许的范围内得以大大的简化。 [例题分析] 在本单元知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:对较为抽象的分子热运动的动能、分子相互作用的势能及分子间相互作用力的变化规律理解不到位,导致这些微观量及规律与宏观的温度、物体的体积之间关系不能建立起正确的关系。对于宏观的气体状态的分析,学生的问题通常表现在对气体压强的分析与计算方面存在着困难,由此导致对气体状态规律应用出现错误;另外,本单元中涉及到用图象法描述气体状态变化规律,对于p—V,p—T,V —T图的理解,一些学生只观注图象的形状,不能很好地理解图象上的点、线、斜率等的物理意义,因此造成从图象上分析气体温度变化(内能变化)、体积变

化(做功情况)时出现错误,从而导致利用图像分析气体内能变化等问题时的困难。 例1 下列说法中正确的是[ ] A.温度低的物体内能小 B.温度低的物体分子运动的平均速率小 C.做加速运动的物体,由于速度越来越大,因此物体分子的平均动能越来越大 D.外界对物体做功时,物体的内能不一定增加 【错解分析】错解一:因为温度低,动能就小,所以内能就小,所以应选A 而温度低的物体分子平均动能小,所以速率也小。所以应选B。 错解三:由加速运动的规律我们了解到,物体的速度大小由初速和加速度与时间决定,随着时间的推移,速度肯定越来越快再由动能公式 错解一是没有全面考虑内能是物体内所有分子的动能和势能的总和。温度低只表示物体分子平均动能小,而不表示势能一定也小,也就是所有分子的动能和势能的总和不一定也小,所以选项A是错的。 实际上因为不同物质的分子质量不同,而动能不仅与速度有关,也与分子质量有关,单从一方面考虑问题是不够全面的,所以错解二选项B也是错的。 错解三的原因是混淆了微观分子无规则运动与宏观物体运动的差别。分子的平均动能只是分子无规则运动的动能,而物体加速运动时,物体内所有分子

最新第十一章 机械振动单元检测(答案详解)

单元检测 (时间:90分钟 满分:100分) 一、选择题(本题共10个小题,每小题4分,共40分) 图1 1.如图1所示,劲度系数为k 的轻弹簧一端挂在天花板上,O 点为弹簧自然伸长时下端点的位置.当在弹簧下端挂钩上挂一质量为m 的砝码后,砝码开始由O 位置起做简谐运 动,它振动到下面最低点位置A 距O 点的距离为l 0,则( ) A .振动的振幅为l 0 B .振幅为l 0 2 C .平衡位置在O 点 D .平衡位置在OA 中点B 的上方某一点 2.质点沿x 轴做简谐运动,平衡位置为坐标原点O ,质点经过a 点和b 点时速度相同, 所花时间t ab =0.2 s ;质点由b 点再次回到a 点花的最短时间t ba =0.4 s ;则该质点做简谐运动的频率为( ) A .1 Hz B .1.25 Hz C .2 Hz D .2.5 Hz 3.关于简谐运动的周期,以下说法正确的是( ) A .间隔一个周期的两个时刻,物体的振动情况完全相同 B .间隔半个周期奇数倍的两个时刻,物体的速度和加速度可能同时相同 C .半个周期内物体动能的变化一定为零 D .一个周期内物体势能的变化一定为零 4. 图2 如图2所示,三根细线于O 点处打结,A 、B 两端固定在同一水平面上相距为L 的两点 上,使AOB 成直角三角形,∠BAO = 30°.已知OC 线长是L ,下端C 点系着一个小球(忽 略小球半径),下面说法正确的是( ) A .让小球在纸面内摆动,周期T =2π L /g B .让小球在垂直纸面方向摆动,周期T =2π 3L /2g C .让小球在纸面内摆动,周期T =2π 3L /2g D .让小球在垂直纸面内摆动,周期T =2π L /g 5.如图3所示,

高中物理-机械振动、机械波高考真题演练

高中物理-机械振动、机械波高考真题演练1.[·山东理综,38(1)](多选)如图, 轻弹簧上端固定,下端连接一小物块,物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向,物块简谐运动的表达式为y=0.1sin(2.5πt)m。t=0时刻,一小球从距物块h高处自由落下;t=0.6 s时,小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小g=10 m/s2。以下判断正确的是() A.h=1.7 m B.简谐运动的周期是0.8 s C.0.6 s内物块运动的路程是0.2 m D.t=0.4 s时,物块与小球运动方向相反 2.(·天津理综,3)图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,a、b 两质点的横坐标分别为x a=2 m和x b=6 m,图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象。下列说法正确的是() A.该波沿+x方向传播,波速为1 m/s B.质点a经4 s振动的路程为4 m C.此时刻质点a的速度沿+y方向

D.质点a在t=2 s时速度为零 3.(·北京理综,15) 周期为2.0 s的简谐横波沿x轴传播,该波在某时刻的图象如图所示,此时质点P沿y轴负方向运动,则该波() A.沿x轴正方向传播,波速v=20 m/s B.沿x轴正方向传播,波速v=10 m/s C.沿x轴负方向传播,波速v=20 m/s D.沿x轴负方向传播,波速v=10 m/s 4.(·四川理综,2)平静湖面传播着一列水面波(横波),在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两小木块随波上下运动,测得两小木块每分钟都上下30次,甲在波谷时,乙在波峰,且两木块之间有一个波峰。这列水面波() A.频率是30 Hz B.波长是3 m C.波速是1 m/s D.周期是0.1 s 5.(·福建理综,16)简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播,波速为v。若某时刻在波的传播方向上,位于平衡位置的两质点a、b 相距为s,a、b之间只存在一个波谷,则从该时刻起,下列四幅波形图中质点a最早到达波谷的是()

高中物理高三试题解析高中物理易错题分析集锦——光学

第13单元:光学 [内容和方法] 本单元内容包括光的直线传播、棱镜、光的色散、光的反射、光的折射、法线、折射率、全反射、临界角、透镜(凸、凹)的焦点及焦距、光的干涉、光的衍射、光谱、红外线、紫外线、X射线、γ射线、电磁波谱、光电子、光子、光电效应、等基本概念,以及反射定律、折射定律、透镜成像公式、放大率计算式,光的波粒二象性等基本规律,还有光本性学说的发展简史。 本单元涉及到的方法有:运用光路作图法理解平面镜、凸透镜、凹透镜等的成像原理,并能运用作图法解题;根据透镜成像规律,运用逻辑推理的方法判断物象变化情况。 [例题分析] 在本单元知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:解题操作过程不规范导致计算错误;将几何光学与物理光学综合时概念不准确;不善于用光路图对动态过程作分析。 例1 光从玻璃射入空气里时传播方向如图13-l所示,请在图中标出入射角和折射角。 【错解分析】错解: 如图13-2所示,α为入射角,β为折射角。 错解原因一是受思维定势的影响,不加分析地认定玻璃与空气总是上下接触的;二是对光的折射及其规律未吃透,将题设文字条件与图形条件结合起来的分析能力差。根据光的折射规律,光从水或玻璃等透明物质射入空气里时,折射角大于入射角,题设文字条件是“从玻璃射入空气”,因此折射角大于入射角,再结合题设所给图形,可知CD为界面,AB为法线。 【正确解答】 如图 13-3所示,α′为入射角,β′折射角(CD左面为玻璃,右面为空气)。

【小结】 解光的折射现象的题目,首先应对光线是从光疏媒质进入光密媒质呢?还是光线是从光密媒质进入光疏媒质作出判断。为了保证你每次做题时,能够不忘判断,建议同学们做光的折射题时,先画出光路图,标出入射光线和出射光线的方向,在界面处标出哪一个是光密媒质,哪一个是光疏媒质。然后再解题。 例2 一束白光从玻璃里射入稀薄空气中,已知玻璃的折射率为1.53,求入射角为下列两种情况时,光线的折射角各为多少? (1)入射角为50° (2)入射角为30° 【错解分析】错解: r=30°3′ r=19°4′ 此解法中没有先分析判断光线是从光疏媒质进入光密媒质,还是从光密媒质进入光疏媒质,会不会发生全反射。而是死套公式,引起错误。 【正确解答】 光线由玻璃里射入空气中,是由光密媒质射入光疏媒质,其临界角为 由已知条件知,当i=50°时,i>A,所以光线将发生全反射,不能进入空气中。当i=30°时,i<A,光进入空气中发生折射现象。 sinr=n·sini=1.53×sin30°=0.765 r= 49°54′ 【小结】 解光的折射现象的题目时,首先应做出判断:光线是从光疏媒质进入光密媒质,还是光线是从光密媒质进入光疏媒质。如是前者则i>r,如是后者则i<r。其次,如果是从光密媒质进入光疏媒质中,还有可能发生全反射现象,应再判断入射角是否大于临界角,明确有无折射现象。 例3如图13-4所示,放在空气中折射率为n的平行玻璃砖,表面M和N平行,P,Q两个面相互平行且与M,N垂直。一束光射到表面M上(光束不与M平行),则: [ ]

高中物理第十一章机械振动总结

高中物理第十一章 机械振动总结 一、机械振动: (一)简谐运动: 1、简谐运动的特征: 1)运动学特征:振动物体离开平衡位置的位移随时间按正弦规律变化 在振动中位移常指是物体离开平衡位置的位移 2)动力学特征:回复力的大小与振动物体离开平衡的位移成正比, 方向与位移方向相反(指向平衡位置) kx F -= ①回复力:使振动物体回到平衡位置的力叫做回复力。 ②回复力是根据力的效果来命名的。 ③回复力的方向总是指向平衡位置。 ④回复力可以是物体所受的合外力,也可以是几个力的合力,也可以是一个力,或者某个力的分力。 ⑤由回复力产生的加速度与位移成正比,方向与位移方向相反x m k a -= ⑥证明一个物体是否是作简谐运动,只需要看它的回复力的特征 2、简谐运动的运动学分析: 1)简谐运动的运动过程分析: (1)常用模型:弹簧振子(其运动过程代表了简谐运动的过程) (2)运动过程: 简谐运动的基本过程是两个加速度减小的加速运动过程和两个加速度增大的减速运动过程 (3)简谐运动的对称性: 做简谐运动的物体在经过关于平衡位置对称的两点时,两处的加速度、速度、回复力大小相等 (大小相等、相等)。动能、势能相等(大小相等、

相等)。 2)表征简谐运动的物理量: (1)振幅:振动物体离开平衡位置的最大距离叫做振动的振幅。 ①振幅是标量。 ②振幅是反映振动强弱的物理量。 (2)周期和频率: ①振动物体完成一次全振动所用的时间叫做振动的周期。 ②单位时间内完成全振动的次数叫做全振动的频率。 它们的关系是T=1/f 。 在一个周期内振动物体通过的路程为振幅的4倍;在半个周期内振动物体通过的路程为振幅2倍;在1/4个周期内物体通过的路程不一定等于振幅 3)简谐运动的表达式:)sin(?ω+=t A x 4)简谐运动的图像: 振动图像表示了振动物体的位移随时间变化的规律。 反映了振动质点在所有时刻的位移。 从图像中可得到的信息: ①某时刻的位置、振幅、周期 ②速度:方向→顺时而去;大小比较→看位移大小 ③加速度:方向→与位移方向相反;大小→与位移成正比 3、简谐运动的能量转化过程: 1)简谐运动的能量:简谐运动的能量就是振动系统的总机械能。 ①振动系统的机械能与振幅有关,振幅越大,则系统机械能越大。 ②阻尼振动的振幅越来越小。 2)简谐运动过程中能量的转化: 系统的动能和势能相互转化,转化过程中机械能的总量保持不变。

高中物理易错题错误分析及正确解法

高中物理易错题错误分析及正确解法 第9单元稳恒电流 [内容和方法] 本单元内容包括电流、产生持续电流的条件、电阻、电压、电动势、内电阻、路端电压、电功、电功率等基本概念,以及电阻串并联的特点、欧姆定律、电阻定律、闭合电路的欧姆定律、焦耳定律、串联电路的分压作用、并联电路的分流作用等规律。 本单元涉及到的基本方法有运用电路分析法画出等效电路图,掌握电路在不同连接方式下结构特点,进而分析能量分配关系是最重要的方法;注意理想化模型与非理想化模型的区别与联系;熟练运用逻辑推理方法,分析局部电路与整体电路的关系[例题分析] 在本单元知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:不对电路进行分析就照搬旧的解题套路乱套公式;逻辑推理时没有逐步展开,企图走“捷径”;造成思维“短路”;对含有电容器的问题忽略了动态变化过程的分析。 例1 如图9-1所示,ε1=3V,r1=0.5Ω,R1=R2=5.5Ω,平行板电容器的两板距离d=1cm,当电键K接通时极板中的一个质量m=4×10-3g,电量为q=1.0×10-7C的带电微粒恰好处于静止状态。求:(1)K断开后,微粒向什么方向运动,加速度多大?(2)若电容为1000pF,K断开后,有多少电量的电荷流过R2?

在直流电路中,如果串联或并联了电容器应该注意,在与电容器串联的电路中没有电流,所以电阻不起降低电压作用(如R2),但电池、电容两端可能出现电势差,如果电容器与电路并联,电路中有电流通过。电容器两端的充电电压不是电源电动势ε,而是路端电压U。 【正确解答】 (1)当K接通电路稳定时,等效电路图如图9-2所示。

【小结】 本题考查学生对电容器充放电物理过程定性了解程度,以及对充电完毕后电容所在支路的电流电压状态是否清楚。学生应该知道电容器充电时,随着电容器内部电场的建立,

高中物理机械振动知识点与题型总结.doc

(一)机械振动 物体(质点)在某一中心位置两侧所做的往复运动就叫做机械振动,物体能够围绕着平衡位置做往复运动,必然受到使它能够回到平衡位置的力即回复力。回复力是以效果命名的力,它可以是一个力或一个力的分力,也可以是几个力的合力。 产生振动的必要条件是:a、物体离开平衡位置后要受到回复力作用。b、阻力足够小。 (二)简谐振动 1. 定义:物体在跟位移成正比,并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动叫简谐振动。简谐振动是最简单,最基本的振动。研究简谐振动物体的位置,常常建立以中心位置(平衡位置)为原点的坐标系,把物体的位移定义为物体偏离开坐标原点的位移。因此简谐振动也可说是物体在跟位移大小成正比,方向跟位移相反的回复力作用下的振动,即F=-k x,其中“-”号表示力方向跟位移方向相反。 2. 简谐振动的条件:物体必须受到大小跟离开平衡位置的位移成正比,方向跟位移方向相反的回复力作用。 3. 简谐振动是一种机械运动,有关机械运动的概念和规律都适用,简谐振动的特点在于它是一种周期性运动,它的位移、回复力、速度、加速度以及动能和势能(重力势能和弹性势能)都随时间做周期性变化。 (三)描述振动的物理量,简谐振动是一种周期性运动,描述系统的整体的振动情况常引入下面几个物理量。 1. 振幅:振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离,常用字母“A”表示,它是标量,为正值,振幅是表示振动强弱的物理量,振幅的大小表示了振动系统总机械能的大小,简谐振动在振动过程中,动能和势能相互转化而总机械能守恒。 2. 周期和频率,周期是振子完成一次全振动的时间,频率是一秒钟内振子完成全振动的次数。振动的周期T跟频率f之间是倒数关系,即T=1/f。振动的周期和频率都是描述振动快慢的物理量,简谐振动的周期和频率是由振动物体本身性质决定的,与振幅无关,所以又叫固有周期和固有频率。 (四)单摆:摆角小于5°的单摆是典型的简谐振动。 细线的一端固定在悬点,另一端拴一个小球,忽略线的伸缩和质量,球的直径远小于悬线长度的装置叫单摆。单摆做简谐 振动的条件是:最大摆角小于5°,单摆的回复力F是重力在圆弧切线方向的分力。单摆的周期公式是T=。由公式可知单摆做简谐振动的固有周期与振幅,摆球质量无关,只与L和g有关,其中L是摆长,是悬点到摆球球心的距离。g是单摆所在处的重力加速度,在有加速度的系统中(如悬挂在升降机中的单摆)其g应为等效加速度。 (五)振动图象。 简谐振动的图象是振子振动的位移随时间变化的函数图象。所建坐标系中横轴表示时间,纵轴表示位移。图象是正弦或余弦函数图象,它直观地反映出简谐振动的位移随时间作周期性变化的规律。要把质点的振动过程和振动图象联系起来,从图象可以得到振子在不同时刻或不同位置时位移、速度、加速度,回复力等的变化情况。 (六)阻尼振动、受迫振动、共振。 简谐振动是一种理想化的振动,当外界给系统一定能量以后,如将振子拉离开平衡位置,放开后,振子将一直振动下去,振子在做简谐振动的图象中,振幅是恒定的,表明系统机械能不变,实际的振动总是存在着阻力,振动能量总要有所耗散,因此振动系统的机械能总要减小,其振幅也要逐渐减小,直到停下来。振幅逐渐减小的振动叫阻尼振动,阻尼振动虽然振幅越来越小,但振动周期不变,振幅保持不变的振动叫无阻尼振动。 振动物体如果在周期性外力──策动力作用下振动,那么它做受迫振动,受迫振动达到稳定时其振动周期和频率等于策动力的周期和频率,而与振动物体的固有周期或频率无关。 物体做受迫振动的振幅与策动力的周期(频率)和物体的固有周期(频率)有关,二者相差越小,物体受迫振动的振幅越大,当策动力的周期或频率等于物体固有周期或频率时,受迫振动的振幅最大,叫共振。 【典型例题】 [例1] 一弹簧振子在一条直线上做简谐运动,第一次先后经过M、N两点时速度v(v≠0)相同,那么,下列说法正确的是() A. 振子在M、N两点受回复力相同 B. 振子在M、N两点对平衡位置的位移相同 C. 振子在M、N两点加速度大小相等 D. 从M点到N点,振子先做匀加速运动,后做匀减速运动 解析:建立弹簧振子模型如图所示,由题意知,振子第一次先后经过M、N两点时速度v相同,那么,可以在振子运动路径上确定M、N两点,M、N两点应关于平衡位置O对称,且由M运动到N,振子是从左侧释放开始运动的(若M点定在O点右侧,则振子是从右侧释放的)。建立起这样的物理模型,这时问题就明朗化了。

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