第四章周期运动(合格考复习).doc

第四章 周期运动一、复习要求内容要求匀速圆周运动理解匀速圆周运动，知道物体做匀速圆周运动的条件；理解匀速圆周运动是速度大小不变、方向不断变化的的运动线速度 角速度 周期理解匀速圆周运动的线速度、角速度、周期等概念及它们间的联系；知道向心力的作用效果是可以改变物体运动的方向，但不要求计算向心加速度和向心力振动知道振动；知道机械振动的概念；知道机械振动是机械运动的一种形式；能定性说明回复力作用；了解地震常识；不要求学习振动图象。振幅 周期 频率理解周期、振幅、频率的概念及物理意义，会进行周期与频率间的换算机械波的形成知道机械波的概念及形成条件；知道机械波是振动在介质中的传播，是传递能量的一种形式。横波 横波图象知道横波形成过程；理解横波图象，会根据波的图象确定波长和振幅波速和波长、频率的关系理解波速、波长以及频率（周期）等概念；理解波速和波长、频率的关系；知道波速公式v=f/T，会应用波速公式进行简单计算；知道机械波的周期和频率由波源决定，而波速与介质的性质有关。二、复习指导内容诠释（1）匀速圆周运动物体沿圆周运动，如果在相等的时间内通过的弧长都相等，这种运动就叫做匀速圆周运动。物体具有初速度，而且受到大小不变、方向始终与速度垂直的合外力作用是物体做匀速圆周运动的条件。匀速圆周运动的速度方向时刻改变，所以匀速圆周运动是变速曲线运动，这里的“匀速”是指线速度的大小不变（匀速率），所以匀速圆周运动也可以说是速率恒定的圆周运动。（2）机械振动物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧做的往复运动叫做机械振动，简称振动。产生机械振动的条件是存在指向平衡位置的回复力。做振动的质点从某位置出发再次回到该位置，并保持与出发时相同运动方向的过程叫做全振动。（3）振动的描述振幅：振动物体离开平衡位置的最大距离称为振动的振幅，一般用A表示。它是表示振动幅度的物理量。周期：振动物体完成一次全振动经过的时间叫做振动的周期，一般用T来表示。它是表示振动快慢的物理量。频率：振动物体在1s内完成全振动的次数，一般用f表示，其单位是赫兹（Hz）。它也是表示振动快慢的物理量。（4）机械波机械振动在介质中由近及远传播形成了机械波。机械波产生的条件有两个：一是必须有波源产生机械波的振动物体；二是必须有传播振动的介质。振动是波动的成因，波动是振动的传播。波传播的是机械振动这种运动形式和振动能量，即波的传播过程是振源不断向外传递能量的过程，而介质中的各质点都在各自平衡位置附近做相同频率的振动，并不随波的传播而迁移。（5）横波质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫做横波。横波以凹凸要间的形状（波峰和波谷）传播，即沿着波前进的方向传播出去的是一个个波峰和波谷。（6）机械波的描述波长：沿着波的传播方向，两个相邻的振动情况完全相同的质点间的距离，叫做波长。一般用表示。“振动情况完全相同的质点”是指位移、速度两矢量相同的质点。横波中，相邻的两个波峰中央或两个波谷中央间的距离等于一个波长；纵波中，相邻的两个密部中央或两个疏部中央的距离也等于一个波长。振动在一个周期内在介质中传播的距离等于一个波长。频率：在单位时间内通过介质中任何一个固定点的全波数，称为波的频率，用f表示。波的频率和介质中质点的振动频率完全一致，都等于波源的振动频率。波速：波在介质中传播的速度叫做波速，用v表示。（7）横波的图象用横坐标表示在波的传播方向上介质中各质点的平衡位置，用纵坐标表示在某一时刻各质点的位移，连接各位移矢量末端得到的曲线叫做横波的图象。从波的图象上可直接看出波长和振幅。若已知周期T，可由v=/T求波速。若已知波的传播方向，则可知此时刻任一质点的位移和振动方向；如还知道周期或波速，则还可推知以前或以后某时刻的波形。方法指导（1）对于皮带传动（皮带不打滑）和齿轮咬合传动装置，它们的共同特点是与皮带接触处或齿轮咬合处线速度大小相等；而同轴转动的装置，它们的角速度相等。（2）质点做机械振动，每次经过同一位置时，它的位移相同，它的加速度相同、速度的大小相同、动能相同，但速度方向不一定相同。（3）在波形图中，由波的传播方向确定介质中某个质点（设为A质点）的运动方向的方法：逆着波的传播方向，在质点A附近找一个相邻的质点B，若质点B的位置在质点A的上方，则A质点应向上运动；反之，则向下运动。如图41所示，图中的质点A应向y轴的正方向运动（质点B先于质点A振动，A要跟随B振动）。（4）在波形图中，由质点的振动方向确定波的传播方向的方法：若质点C沿y轴负方向运动，在C质点位置的下方附近找一相邻的质点D，若质点D在质点C位置x轴的正方向，波向x轴负方向传播；反之，则向x轴正方向传播。如图42所示，这列波应向x轴的正方向传播（质点C要跟随先振动的质点D振动）例1：如图43所示，皮带传动装置在运行中皮带不打滑，两轮半径分别为R和r，且R：r3：2，M、N分别为两轮边缘上的点，则在皮带运行过程中，M、N两点的角速度之比M:N= ，线速度之比VM:VN= 。例2：一列沿x轴正方向传播的横波，其振幅为A，波长为，某一时刻的波形图如图44所示，在该时刻某质点的坐标为（，0），经过四分之一周期后，该质点坐标为（ ）A（5/4、0） B.（，A） C.( ,A) D.( 5/4、A）第四章周期性运动一、 选择题1.关于弹簧振子的运动，下列判断中正确的是（）A.匀速直线运动B.匀加速直线运动 C.匀变速直线运动D.非匀变速直线运动2.关于匀速圆周运动，下列说法中正确的是（）A.线速度方向永远与加速度方向垂直，且大小不变B.它是速度不变的运动 C.它是匀变速运动 D.它是受力恒定的运动3.物体产生振动的条件是（）A.有方向不变、大小不变的力作用在物体上 B.有方向不变、大小变化的力作用在物体上C.有方向变化、大小不变的力作用在物体上 D.有始终指向平衡位置的力作用在物体上OP4如图，小球通过弹簧悬挂于天花板上，平衡时，小球停在O点，P点位于O点正下方，OP5cm.将小球拉至P点并由静止释放，小球在竖直方向上做以O点为平衡位置的机械振动，完成10次全振动的时间为10s，则小球的振动周期T和振幅A分别为（ ） AT1s，A5cm BT1s，A10cmA0xyBCDEF CT10s，A5cm DT10s，A10cm5.如图所示为某一时刻简谐波的图象，波的传播方向沿x轴正方向，则下列说法中正确的是（）A.质点的振幅比质点D大 B.在该时刻质点B、E的速度大小和方向相同C.在该时刻质点C、F的加速度为零 D.在该时刻质点D受向上的回复力bc6.如图所示，a、b是地球赤道上的两点，b、c是地球表面上不同纬度上的两个点，若a、b、c三点随地球的自转都看作是匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（）A.a、b两点的线速度大小不相同 B. b、c两点的线速度大小相同C.a、b、c三点的角速度相同 D. b、c两点的轨道半径相同7、一个石子投入平静的湖中央，激起圆形波纹一圈圈向外传播，此时一片树叶落在水面上，则树叶将（ ）A沿波纹做圆周运动服 B、在落下处上下振动 C渐渐漂向湖心 D、渐渐漂向湖畔8.如图所示，一个半径为r的纸质圆筒绕其中心轴匀速逆时针转动，角速度为，一粒子弹沿AO方向打时纸筒并从纸筒上的B点穿出。已知从子弹打入纸筒到穿出的过程中纸筒没有转完一个周期。若A、B所夹的圆心角为，则子弹的速度为（ ） A.R BR/ C2R/ D2R/()9.在上海将建成世界第一高度的摩天轮“上海之星”，它比目前世界最高的摩天轮“伦敦之眼”还高约70m，也将高于目前正在建设中的美国“拉斯维加斯”摩天轮，“上海之星”摩天轮总身高210m，轮直径180m，运动一周需30min，则该摩天轮的（）A.线速度为6m/sB.线速度为0.1m/sC.角速度为/15（rad/s） D.转速为1/30(r/s)10.如图，一个圆环以直径A为转轴匀速转动，环上P、Q两点的线速度分别为VP、VQ，角速度分别为P、Q，则（ ）AVPVQ，PQ BVPVQ，P=Q CVP=VQ，P=Q DVP=VQ，PQ 11以下对于机械波的认识中，正确的是（ ） A形成机械波一定要有振源和介质 B振源做机械运动形成的波中，各质点的振动情况完全相同 C横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移 D机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动12一列向右传播的横波在某时刻的波形如图所示。已知波速是2.4m/s，则波的传播过程中质点P从该时刻起在1s内经过的路程是（ ） A0.08m B.0.16m C.2.4m D.4.8m13一列波从一种介质进入另一种介质时（ ） A只有频率发生变化 B.只有波长发生变化 C频率和波长都有发生了变化 D.波长和波速都发生了变化二、填空题14.做匀速圆周运动的物体的向心加速度的方向始终与_垂直，它是描述_ _变化快慢的物理量。15._在_中由近及远向外传播就形成了机械波，形成机械波的两个必要条件是：_和_。16.一物体沿半径为20cm的轨道做匀速圆周运动，已知线速度为0.2m/s，则它的角速度为_ _rad/s，周期为_ _s。17. 如图为一列沿x轴负方向传播的横波在某时刻的波形图，波的波长为_m。此时，在x=2.5m处质点运动方向_（选填“向上”、“向下”或中“向右”）18.将一水平放置的弹簧振子从平衡位置向右拉开2cm后释放，振子做振动。若第一次到平衡位置的时间为0.05s，则该振子的振幅为_m，周期为_s，频率为_z，振子在1s内经过的路程为_m,在0.45s末振子的位移大小为_m，正要向_（选填“左”或“右”）做_（选填“加速