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1、word0909 高考物理易错题解题方法大全高考物理易错题解题方法大全4 4机械振动与机械波机械振动与机械波例例 4646、如下图，某质点在 M、N 两点间沿直线做简谐运动，O 点为平衡位置，振幅为 A，设向右为正方向，那么以下说法中正确的选项是A.质点由 M 运动到 N 点时位移 2AB.质点由 M 运动到 N 点时位移 AMC.质点由 N 运动到 M 点时位移-2AD.质点由 N 运动到 M 点时位移-A 错解分析错解分析:根据位移的定义：由出发点指向终点的有向线段。所以答案是AC 解题指导解题指导:答案答案:BD 解析解析：机械运动的位移与运动学中的位移是两个含义不同的物理概念，在运动学
2、中，“位移是指起点指向终点的有向线段；而机械运动中的“位移是由平衡位置指向物体所在位置的有向线段，即相对平衡位置的位移。根据机械运动中位移概念可知，无论质点从哪一点开始运动，当质点到达N 点时位移均为 A，当质点到达 M 点时位移均为-A。练习练习 4646、关于做简谐运动物体的位移、回复力所产生的加速度和速度的关系，以下说法正确的选项是A.位移减小时，加速度减小，速度增大B.位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度方向相同。C.物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相同D.物体的运动方向改变时，加速度的方向不变。例例 4747、一个质点在平衡位置 O 点附近做简谐运动，假设从O 点开
3、始计时，经过3s 时第一次经过某点，再继续运动，又经过 2s 它第二次经过该点，那么质点第三次经过该点时还需的时间是A8s B4sC14s DAMBONO10s3 错解分析错解分析:错解：作图如右图。O 为平衡位置，AB 为最大位移处，假设 M 点为题中的1/20word“某点。那么根据题意有 OM=3S MBM 时间为 2S，根据对称性有 MO=3S，MB=1S；于是有 OB=4S，那么周期 T=16S。当质点再次经过 M 点时是指 MOAOM,时间间隔为 3+4+4+3=14S。所以选 C。该题解题过程并没有错误，只是解题不完全，这是一个多解题。质点第一次经过M 点，可能是向右运动，同样也
4、可能向左运动。所以少一解。解题指导解题指导:答案答案:CD 解析解析：作图如右图。O 为平衡位置，AB 为最大位移处，假设 M 点为题中的“某点。假设开始时是从左向右运动。那么根据题意有OM=3S MBM 时间为 2S，根据对称性有 MO=3S，MB=1S；于是有OB=4S，那么周期T=16S。当质点再次经过M 点时是指 MOAOM,时间间隔为 3+4+4+3=14S。所以选 C。假设开始时是从右向左运动。那么根据题意有OAOM=3S MBM 时间为 2S，设OM 时 间 为 t，那 么 根 据 对 称 性 有(t+1)2+t=3，求 得 t=AMBO1s。那 么 周 期3116T (1)4
5、s。当质点再次经过M 点时是指MOAOM,时间间隔为3316102 s。所以选 D。33练习练习 4747、一弹簧振子做简谐运动，周期为T，以下说法正确的选项是A.假设 t 时刻和 t+t 时刻振子运动位移的大小相等，方向相同，那么t 一定等于T 的整数倍B.假设 t 时刻和 t+t 时刻振子运动速度的大小相等，方向相反，那么t 一定等于T/2 的整数倍C.假设t=T，那么在 t 时刻和 t+t 时刻振子运动的加速度一定相等D.假设t=T/2，那么在 t 时刻和 t+t 时刻弹簧的长度一定相等例例 4848、如图均匀小球做单摆运动，平衡位置为O 点，AB 为最大位移处，MN 关于 O 点对称。
6、那么以下说法错误的选项是A.小球受重力、绳子拉力和回复力。B.小球所受的合外力就是单摆的回复力2/20AMONBwordC.小球在 O 点时合外力为 0D.小球经过 M 点的振幅与小球在 N 的振幅大小相等、方向相反。E.小球在 AB 两点不受绳子拉力。错解分析错解分析:错解：没有理解回复力是效果力，认为物体受三个力，重力、绳子拉力和回复力。认为 A 正确，所以没有选 A混淆了单摆的回复力与合外力，认为B 正确，所以没有选择 B错误理解了平衡位置，认为平衡位置物体所受的合外力为0，认为 C 正确，所以没有选择 C误把振幅理解成位移，认为D 正确，所以没有选择D。没有仔细分析运动，认为在AB 处
7、单摆不做圆周运动，不需要向心力，绳子拉力为0，所以认为 E 正确，没有选择E。解题指导解题指导:答案答案:ABCDE 解析解析：回复力是效果力，受力分析时只分析按性质分的力，每个力必须捞到对应的施力物体。物体只受两个力：重力、绳子拉力。A 错；回复力的大小为振动方向上的合外力，对于单摆，它是重力沿运动方向的分力。因为小球做的是圆周运动，所以法向合外力等于向心力，B 错；平衡位置是指回复力为0 的位置，但合外力不一定是0。比如在单摆O点，回复力为 0，但由于在做圆周运动，所以法向合外力是指向圆心的，C 错；振幅是标量，没有方向，不是位移，它是一个固定的值。C 错。在最大位移处，小球不做圆周运动，
8、法向合外力为 0，所以绳子拉力等于重力在法向的分力。不是没有力，所以E 也错，选 E。练习练习 4848、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同，每隔t的时间，2振 子 的 速 度 总 是 大 小 相 等，方 向 相 反，那 么 有 3/20word例例 4949、在一个单摆装置中，摆动物体是一个装满水的空心小球，球的正下方有一小孔，当摆开始以小角度摆动时，让水从球中连续流出，直到流完为止，由此小球的周期将 A保持不变 B逐渐减小C 先增大后减小 D先减小后增大 错解分析错解分析:错解：死记周期公式，没有理解公式中的l 含义，所以选择A；没有记住公式，直觉质量减小，周期减小，
9、选择B。解题指导解题指导:答案答案:C 解析解析：单摆小角度振动，做简谐运动的周期为T 2l，式中的 l 为摆长，其值为悬g点到摆动物体重心间的距离。当小球装满水时，重心在球心，水流完后，重心也在球心，但水在流出的过程中，重心是在下降，因此在水的整个流出过程中，重心位置先下降后上升，摆长 l 先增大后减小，周期 T 先增大后减小。选择 C。练习练习 4949、如图,一个半径为 R 的圆弧形光滑轨道竖直放置，今有两个质点AB，B 从圆心处自由下落，空气阻力不计，同时从非常接近O 点的位置 P 由静止释放，试问：A 与 B 谁先到达 O 点APOBR例例 5050、将一秒摆周期为 2S置于沿一圆形
10、轨道绕地球运动的人造地球卫星中，假设卫星的轨道半径为地球半径的2 倍，那么秒摆的周期将变为A4S B2 2SC2S D无限大 错解分析错解分析:错解：因为卫星距离地心距离为 2 倍地球半径，所以卫星中重力加速度是地球表面重力加速度的 1/4，根据单摆周期公式T 2么周期为原来 2 倍。所以选择 A。解题指导解题指导:答案答案:D4/20l，有 g 为原来 1/4，那gword 解析解析：公式中的 g 应该为等效重力加速度，并不是当地真实的重力加速度，所以思路错误。此题中单摆在太空中，处于完全失重状态，等效加速度为 0，单摆失去回复力，不能再做振动，所以周期无限大。练习练习 5050、一小球用长
11、为 l 的细绳系于与水平面成角的光滑斜面内，小球呈平衡状态，假设使细线偏离平衡位置，且偏角5，然后将小球由静止释放，那么小球第一次运动到最低点所需的时间 t 为多少？例例 5151、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，那么两次振动周期之比T1T2为A11B12C21D14 错解分析错解分析 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
12、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。解题指导解题指导:答案答案:A 解析解析：事实上，弹簧振子的振动的周期只由自身因素决定，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。T 2m所以只要弹簧振子k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。练习练习 5151、一个单摆，如果摆球的质量增加为原来的4 倍，摆球经过平衡位置时的速度减为原来的1，那么单摆的2A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
13、改变5/20word例例 5252、一个做简谐运动的弹簧振子，周期为T，振幅为A，设振子第一次从平衡位置运动到x=A/2 处所经的最短时间为 t1，第一次从最大正位移处运动到x=A/2 所经最短时间为 t2，关于 t1和 t2，以下说法正确的选项是At1t2Bt1t2Ct1t2D无法判断 错解分析错解分析:错解：两次运动的距离均为振幅的一半，周期为T，两次时间均是 T/4,所以两次时间相等，选 A。振子从平衡位置向 x=A/2 处运动时，回复力小，加速度也小；从最大位移处到x=A/2 处回复力大，加速度也大，所以前面时间大，后面时间小。选C。因为振子做的是加速度变化的运动，所以无法判断。选D
14、解题指导解题指导:答案答案:B 解析解析：振子由平衡位置向最大位移处运动的过程中做的是加速度增大的减速运动，主要考虑的是速度特点。速度越来越小，相同位移，前半段平均速度大，后半段平均速度小，所以前半段时间少，后半段时间多。选择B练习练习 5252、套在光滑杆上的水平弹簧振子以O 点为平衡位移在 BC 间做简谐运动，其周期为 3.6s，小球由 O 点向右第一次到达 OC 中点所需的时间是多少？例例 5353、关于简谐机械波在给定的介质中传播，以下说法正确的选项是A.波速与频率成正比，与波长成正比B.振幅越大，波速越大C.在一个周期内，振动的质点走过的路程等于一个波长D.周期越大，波长越大 错解分
15、析错解分析:错解：根据公式v f，于是有波速与波长成正比，与波长成正比，选 A认为质点随波迁移，所以选择C 解题指导解题指导:答案答案:D6/20word 解析解析：机械波的速度由介质决定，频率由波源决定，波长由波速及频率共同决定，所以A错了。波速不是由波长和频率决定的。波速与振幅没有关系。质点不随波而迁移，只是在平衡位置上下振动。由v f有 vT，v 由介质决定，对于一确定的介质，v 不变，所以 T 越大，波长越大，D 正确。练习练习5353、一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形如下图，以下说法正确的选项是A.由波形图可得该波的波长B.由波形图可得该波的周期C.经过 1/4 周期后，质
16、点 P 运动 Q点D.经过 1/4 周期后，质点 R 的速度变为 0例例 5454、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，如下图，P 点离开 o 点的距离为 30cm，试判断 P 质点开始振动的方向。错解分析错解分析:错解：从图看 PQ 相差OyP PQ12R R34567x/1，波再前传播21就到达 P 点，得到如下图的波形图。所以可判2定，P 点开始振动的方向是沿 y 轴正方向即向上。错误的主要原因是把机械波的图象当成机械振动图象看待。机械波向前传播时应该把整个波往前平衡，而不是接着原来的波形往后续画波形。解题指导解题指导:答案答案:向下
17、解析解析：研究波的传播时，可以把整个波形沿传播方向平移即可，此题中将波形平移至 P 点即可，如右图7/20word由图可知，P 的起振方向是向下的。从平移波形的过程中，我们可以发现，在传播过程中的每个质点的起振方向均是一样的，与波源的起振方向一样。任何一个振动的点均可以看作波源。比如该题中 Q 点起振方向是向下，Q 点振动才能带到 P 点振动，所以对 P来说，可以认为 Q 是它的波源。练习练习 5454、如图为一列沿 x 轴正方向转播的简谐横波在 t=0 时的波形图。当 R 点在 t=0 时的振动状态传到 S 点时，PRX 围内含PR有一些质点正在向y 轴负方向运动，这些质点y/cm的 x 坐
18、标取值 X 围是A.2cmx4cmB.2cmx4cmC.2cmx3cmD.2cmx3cm例例 5555、如下图，某均匀介质中各质点的平衡在同一直线上，相邻两点间的距离为d，质点1开始振动时速度方向竖直向上，振动由此开始向右传播，经过时间 t，前 13 个质点第一次形成以下图中的波形，那么该波的周期与波长分别为A.2t/3 9dB.2t/3 8dC.t/2 26d/3D.t/2 8d 错解分析错解分析:错解：t 时间内传播了 3T/2,用时 t，那么有3T/2=t T=2t/3，波长可以从图中看出，一个波长对应的距离为8d，所以选择 B 解题指导解题指导:答案答案:D 解析解析：题中只说这是前
19、13 个质点的波形，并没有说波就传到了第13 个质点。图中波源 1质点的起振方向是竖直向上的，如果波t 时刻恰好传到了 13 点，那么13 点的振动方向应该是竖直向上，而图中 13 点的振动方向是竖直向下的，所以说明波已经传到了13点的后面某点，该点正准备竖直向上振动。如以下图1598/2013甲乙15913甲O1P234R567S8x/cm乙word可以看到 t 时间内是两个周期，用 t=2T,那么 T=t/2，答案 D。练习练习 5555、一列简谐横波在x轴上传播,某时刻的磨形图如下图,a、b、c为三个质元,a正向上运动.由此可知A.该波沿x轴正方向传播B.c正向上运动C.该时刻以后,b比
20、c先到达平衡位置D.该时刻以后,b比c先到达离平衡位置最远处例例 5656、如图 1 所示为一简谐波在 t=20s 时的波形图，图 2 是这列波中 P 点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向为A.波速 1m/s，方向向左B.波速 1m/s，方向向右C.波速 1.25m/s，方向向左D.波速 1.25m/s，方向向右 错解分析错解分析:错解：主要是分不清两图间的关系，更重要的是没有透彻理解两图的含义，所以答案是五花八门。解题中关键要掌握的是这两种图在图象变化上的区别：振动图象是随着时间的延长而延伸，而原有的形状不变；波的图象那么是随着时间的变化而改变，操作方法平移波的图9/205O-5123
21、4567x/m5O-51234567t/sy/cmx/cmword象。解题指导解题指导:答案答案:A 解析解析：由两图知，波长=4m，周期T=4s，由公式知v T1m/s，由图2 可知在 t=20s时 P 点的振动向上，再由图1 根据“同侧法知波向左传播。A 正确。练习练习 5656、一列简谐横波沿 x 轴负方向传播，图1 是 t=1s 时的波形图，图2 是波中某振动质点位移随时间变化的振动图象，两图用同一时间起点，那么图2 中是图 1 中哪个质点的振动图线A.x=0 处质点B.x=1m 处质点C.x=2m 处质点D.x=3m 处质点5O-5例例 5757、图是某时刻一列横波在空间传播的波形图
22、线。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。错解分析错解分析:错解：从图可看出波长=8cm，由公式T 1234567x/my/cm5O-51234567t/sy/cm 2s，经过 1.25s，波向右传播了v1.255将波向右平个波长，波形图如下：285移个波长810/20word错解 2：从图可看出波长=8cm，由公式T v 0.02s，经过 1.25s，波向右传播了1.2562.5 个周期的波形与 0.5 个周期的波形图一样，62.5个波长，波形图如下：0.02所以在原来波形图的基础上将波向右延长0.5 个波长错解一没有重视单位的一致性，
23、在此题中波长从图中只能得出=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。错解二虽然计算对了，但是，在波向前沿x 轴正方向传播了62.5 个波长时应该平移波形。解题指导解题指导:解析解析：从图可看出波长=8cm，由公式T v 0.02s，经过 1.25s，波向右传播了1.25 62.5个波长，据波的周期性，当经过时间是振动周期的整数倍时，波只是向前0.02传播了整数个波长，而波形不变，所以该题我们可以先将波形图平移0.5 个波长，然后再将此图向前扩展 62 个波长即为题目要求，波形如图练习练习 5757、平面简谐横波在 x 轴上传播，原点 O
24、 的振动图象如图 1 所示，t 时刻的波形图如图2 所示，那么在 t+0.5 时刻的波形图可能是y/m11/20-3-2-1O01234x/my/mA-3-2-1O02y/m-3-2-1O0y/m1234x/m1234x/m12/20Bwordy/my/mD例例 5858、如下图，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，P 点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4s，下面说法中正确的选项是-3-2-1O01234C-3-2-1O01234x/mx/mA这列波的波长是 4mB这列波的传播速度是10m/sC质点 Qx=9m经过 0.5s 才第一次到达波峰DM 点以后各质
25、点开始振动时的方向都是向下 错错 解解 分分 析析 错 解 一：由 题 中 说P点 相 继 出 现 两 个 波 峰 的 时 间 间 隔 为13/20word错解二：质点 Qx=9m，经过 0.4s此处用了正确的周期结果所以C对。错解一对“相继出现两个波峰理解有误。错解二对质点 Qx=9m处，当波传到它以后，不知道各点的起振方向是一样的，Q 点应该先向下运动。实际上也就是对波的传播原理不明白。解题指导解题指导:答案答案:ABD 解析解析：1从图可以看出波长为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
26、振动应表现为“相继出现两个波峰，即 T=0.4s。那么3MQ 两点间相距 4m，以 10m/s 的波速来说需要 0.4s 时间，即一个周期，经过0.4s后波传播到了质点 Q x=9m，质点 Q 开始振动，因为每个点的起振方向均是竖直向下的，所以 Q 点是先向下，然后 3/4 个周期后才能到达波峰，即 0.3s 后才到波峰，那么共用去时间 0.4+0.3=0.7s.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。练习练习 5858、一列沿 x 轴正方向传播的简谐波，在 t=0 时刻的波形图如下图，这列波在 P 点
27、出现两次波峰的最短时间为0.4s，求（1）这列波的波速是多少？（2）经过多少时间 R 才能第一次到达波峰？（3）这段时间里 R 通过的路程是多少？y/cm14/20PO1234Q5678R92x/cmword例例 5959、如下图，一根X 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，假设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，那么这简谐波的波速可能等于 A.4.67m/sB.6m/sC.10m/sD.4m/s 错解分析错解分析:错解：对题
28、目分析可知，因为波是由a 传向 b 的，所以 b 左侧的质点应该在平衡位置下方，那么波形图如图ab 间间隔为3，所以4v=4.67m/s 选择 A。但此题可能多项选择，考虑到 a，b 之间满足条件的情况还可以是(n)，时间关系有(n)T 1.00s341415/20word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。解题指导
29、解题指导:答案答案:AC 解析解析：(n)143456(n 0,1,2,3)4n314(n)T 1.00s T(m 0,1,2,3)44m156(n 0,1,2,3)4n3v 4(m 0,1,2,3)4m1波速应为n=0 时，m=0，1，2n=1 时，m=0，1，2n=2 时，m=0，1，2我们可以通过列表来看一看波速的各种可能值：16/20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。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
30、=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。假设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。练习练习 5959、一列简谐波沿 x 轴方向传播，x 轴上 x=0m 和 x=2m 处质点振动图象分别如以下图1、2 所示，那么此波的传播速度是多少？25O-51234567t/(103s)5O-51234567t/(103s)y/(103m)y/(103m)1例例 6060、图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
31、波可能的传播速度是_。17/20word 错解分析错解分析 错解：从图上可以看出波长=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。解题指导解题指导:答案答案:(20n5)m/s(n 0,1,2)(20n15)m/s(n 0,1,2)解析解析：从图上可以看出=4m。当波沿 x 正方向传播时，有(n)T 0.2s T 140.8(n 0,1,2),代入有4n14n1(20n5)m/s(n 0,1,2)T0.230.8当波沿 x 负方向传播时，有(n)T 0.2s T(n 0,1,2),代入有44n34n3v (20n15)m/s(n 0,
32、1,2)T0.2v 练习练习 6060、一列横波在 x 轴上传播，t1=0 和t2=0.005s 时的波形如下图的实线和虚线。y/m0.2O-0.2481218/2016202428x/m（1）设周期大于(t2t1)，求波速。（2）设周期小于(t2t1)，并且波速为 6000m/s，求波的传播方向。参考答案参考答案练习练习 4646、答案答案:AD练习练习 4747、答案答案:C练习练习 4848、答案答案:AC 解析解析：由题意可知，t=nt，n 可以是 1，2，3，I 当 n=1 时，T=t；当 n=2 时，T=当 n=3 时，T t；2tt，所以选项 A 是正确的32练习练习 4949、
33、答案答案:B 先到达 O 点 解析解析：A 球做的是等效单摆运动，摆长为R，从 A 到 O 为 1/4 个周期，时间为1R，24g19/20B 球自由落体运动，时间为2R，因为2，所以 B 先到。2g练习练习 5050、答案答案:2lgsinl即可求出答g 解析解析：小球做单摆运动的等效加速度为gsin，然后用周期公式T 2案。练习练习 5151、答案答案:B 解析解析：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根据机械能守恒来判断振幅，因为经过最低点速度变小了，所以动能变小了，那么振幅也变小了。所以选B。练习练习 5252、答案答案:0.3S 解析解析：用作图法，作出正弦图，可以发现A/2 处对应的时间为四分之一个周期的1/3，即0.9/3=0.3S练习练习 5353、答案答案:AD练习练习 5454、答案答案:C练习练习 5555、答案答案:AC练习练习 5656、A A练习练习 5757、答案答案:CD练习练习 5858、答案答案:10m/s 0.7s 6cm103m/s(n 0,1,2,3)练习练习 5959、答案答案:正向：4n3103m/s(n 0,1,2,3)负方向：4n1练习练习 6060、答案答案:1假设向右传播那么速度为400m/s，向左那么为 1200m/s2沿 x 轴负方向20/20