主題提升課2機械振動與機械波主題一機械振動規(guī)律的應(yīng)用能根據(jù)現(xiàn)實生活中的振動或擺動的特點，構(gòu)建簡諧運動、單擺等物理模型。能運用這些模型分析問題，通過推理得到結(jié)論，對相關(guān)現(xiàn)象作出解釋?！镜淅?】(2022·四川南充期中)如圖所示，把兩個彈簧振子懸掛在同一支架上，已知甲彈簧振子的固有頻率為8Hz，乙彈簧振子的固有頻率為72Hz，當支架在豎直方向且頻率為9Hz的驅(qū)動力作用下做受迫振動時，兩個彈簧振子的振動情況是()A．甲的振幅較大，且振動頻率為8HzB．甲的振幅較大，且振動頻率為9HzC．乙的振幅較大，且振動頻率為9HzD．乙的振幅較大，且振動頻率為72HzB[支架在豎直方向且頻率為9Hz的驅(qū)動力作用下做受迫振動時，驅(qū)動力的頻率越接近彈簧振子的固有頻率，振幅越大，所以甲的振幅較大。受迫振動的頻率取決于驅(qū)動力的頻率，即振動頻率為9Hz，選項B正確。]【典例2】(多選)(2021·浙江1月選考)為了提高松樹上松果的采摘率和工作效率，工程技術(shù)人員利用松果的慣性發(fā)明了用打擊桿與振動器使松果落下的兩種裝置，如圖甲、乙所示。則()A．針對不同樹木，落果效果最好的振動頻率可能不同B．隨著振動器頻率的增加，樹干振動的幅度一定增大C．打擊桿對不同粗細樹干打擊結(jié)束后，樹干的振動頻率相同D．穩(wěn)定后，不同粗細樹干的振動頻率始終與振動器的振動頻率相同素養(yǎng)聚焦本題以提高松樹上松果的采摘率和工作效率為情境，考查了發(fā)生共振的條件及其應(yīng)用，提升考生應(yīng)用所學物理知識解決實際問題的能力。AD[根據(jù)共振發(fā)生的條件，當振動器的頻率等于樹木的固有頻率時發(fā)生共振，此時落果效果最好，而不同的樹木的固有頻率不同，針對不同樹木，落果效果最好的振動頻率可能不同，故A正確；當振動器的振動頻率等于樹木的固有頻率時發(fā)生共振，此時樹干的振幅最大，則隨著振動器頻率的增加，樹干振動的幅度不一定增大，故B錯誤；打擊桿對不同粗細樹干打擊結(jié)束后，樹干的振動頻率為其固有頻率，不同粗細的樹干的固有頻率是不同的，故C錯誤；樹干在振動器的振動下做受迫振動，則穩(wěn)定后，不同粗細樹干的振動頻率始終與振動器的振動頻率相同，故D正確。]主題二波動模型的建構(gòu)通過觀察生活中的“波”、演示實驗和活動，可以從整體上得到機械波的特征，明確波動與振動的聯(lián)系和區(qū)別。了解物理規(guī)律具有適用范圍和條件，通過實驗探究和理論推導，能從相互作用和能量角度認識機械波，建構(gòu)波動模型?！镜淅?】(2021·浙江6月選考)將一端固定在墻上的輕質(zhì)繩在中點位置分叉成相同的兩股細繩，它們處于同一水平面上。在離分叉點相同長度處用左、右手在身體兩側(cè)分別握住直細繩的一端，同時用相同頻率和振幅上下持續(xù)振動，產(chǎn)生的橫波以相同的速率沿細繩傳播。因開始振動時的情況不同，分別得到了如圖甲和乙所示的波形。下列說法正確的是()A．甲圖中兩手開始振動時的方向并不相同B．甲圖中繩子的分叉點是振動減弱的位置C．乙圖中繩子分叉點右側(cè)始終見不到明顯的波形D．乙圖只表示細繩上兩列波剛傳到分叉點時的波形素養(yǎng)聚焦兩列波相遇和兩物體相遇不同，兩列波相遇時，相遇處質(zhì)點的位移等于兩列波分別引起位移的矢量和，相遇后會按原來的振動形式繼續(xù)向前傳播。C[從題圖甲可以看出，兩列波在分叉點處相遇后振動加強了，且兩手離分叉點距離相同，因此兩手開始振動時的方向相同，分叉點是振動加強的位置，故A、B錯誤；從題圖乙可看出，分叉點左側(cè)兩列波在同一時刻振動情況相反，所以兩列波在分叉點相遇后疊加抵消，故分叉點右側(cè)始終見不到明顯的波形，由波的周期性可知，細繩上的波形會周期性出現(xiàn)，故C正確，D錯誤。]【典例4】一振動片以頻率f做簡諧振動時，固定在振動片上的兩根細桿同步周期性地觸動水面上a、b兩點，兩波源發(fā)出的波在水面上形成穩(wěn)定的干涉圖樣，c是水面上的一點，a、b、c間的距離均為l，如圖所示。已知除c點外，在ac連線上還有其他振幅極大的點，其中距c最近的點到c的距離為38l(1)波的波長；(2)波的傳播速度。素養(yǎng)聚焦解答本題的關(guān)鍵在于理解距c最近的振幅極大點所隱含的信息為：a、b兩波源到此點的路程差為一個波長。[解析](1)如圖，設(shè)距c點最近的振幅極大的點為d點，a與d的距離為r1，b與d的距離為r2，d與c的距離為s，波長為λ。則r2－r1＝λ，由幾何關(guān)