04周期运动会考复习.ppt

1、会考复习4,周期运动,匀速圆周运动,1定义：特殊的曲线运动。 质点沿圆周运动，在相等的时间里通过的圆弧长度相等； 合外力速度。,2特点： 轨迹是圆； 线速度、加速度均大小不变，方向不断改变; 角速度恒定； 具有周期性。,3.描述圆周运动的物理量及其关系。,1）v =r 2）=2/T 3）T = 1/ f 4）a = v2 / r,传动模型，两轮边缘上各点的线速度大小相等；,共轴转动模型， 各点角速度相等。 （除轴上的点外）,4.两个模型,典型例题：,1一电动机铭牌上标明其转子转速为 1440 rmin，则可知转子匀速转动时，周期为_s，角速度为_rad/s。,1/24,2如图，已知地球自转的周

2、期T，地球平均半径R，站在地理纬度为的地面上的人，他随地球自转而具有的角速度是_；线速度是_ 。,2/T,2Rcos/T,典型例题：,3. 如图所示装置中，三个轮的半径分别为r、2r、4r，b点到圆心的距离为r，求图中a、b、c、d各点的线速度之比、角速度之比、加速度之比。,解： va= vc，,而vb:vc:vd = r:2r:4r =1:2:4 所以va: vb:vc:vd =2:1:2:4；,a:c=(va/r):(vc/2r)=2:1， 而b=c=d ， 所以a:b:c:d =2:1:1:1；,再利用a=v，可得aaabacad=4124,典型例题：,4如图所示，两个小球固定在一根长为

3、l的轻直杆两端，绕杆以O点为圆心做圆周运动，当小球1的速度为v1时，小球2的速度为v2，则转轴O到小球1的距离是,（ A ）,5.向心力和向心加速度,1)向心力 （1）作用：向心力是产生向心加速度的原因 （2）方向：总是指向圆心。 （3）大小： Fn=man 2)向心加速度 （1）作用：改变线速度方向。 （2）方向：与向心力方向恒一致，指向圆心。 （3）大小： a=2 r =v2/r=42r/T,3)做圆周运动的条件：,一般地说，当做圆周运动物体所受的合力不指向圆心时，可以将它沿半径方向和切线方向正交分解， 其沿半径方向的分力为向心力，只改变速度的方向。所产生的向心加速度描述速度方向变化的快慢

4、； 其沿切线方向的分力为切向力，只改变速度的大小。所产生的切向加速度描述速度大小变化的快慢。 对于匀速圆周运动，速度大小不变，所以物体所受合外力全部提供向心力。即Fn=mv2/r，F=0,6.圆周运动的实例,实际运动中向心力来源的分析,（1）向心力是根据力的作用效果命名的，物体所受的某个力，或某个力的分力，或几个力的合力。,（2）向心力来源于物体实际所受的外力，处理问题时，我们首先要明确物体受什么力，将这些力沿速度方向和垂直于速度方向分解，所有沿与速度方向垂直的分力都具有改变速度方向的作用效果，都将参与构成向心力。,模型,典型例题：,6如图所示，在水平转盘上放置用同种材料制成的两物体A与B已知

5、两物体质量mA=2mB，与转动轴的距离2RA=RB，所受最大静摩擦力FA2FB；当两物体随盘一起开始转动后，下列判断正确的是 AA所受的向心力比B所受的向心力大 BA的向心加速度比B的向心加速度大 C圆盘转速增加后，A比B先开始在盘上滑动 D圆盘转速增加后，B比A先开始在盘上远离圆心滑动,（ D ）,5甲、乙两人质量分别为M和 m，且Mm，面对面拉着绳在冰面上做匀速圆周运动，则 A两人运动的线速度相同，两人的运动半径相同 B两人运动的角速度相同，两人所受的向心力相同 C两人的运动半径相同，两人所受的向心力大小相同 D两人运动的角速度相同，两人所受的向心力大小相同,（ D ）,典型例题：,7如图

6、所示，半径为r的圆形转筒绕其竖直中心轴OO/转动，质量为m的小物块a在圆筒的内壁上相对圆筒静止，它与圆筒间静摩擦力为f，支持力为N，则下列关系正确的是 ANm2r； Bf= m2r ；CN=mg； Df=mg,（ AD ）,典型例题：,10.轻绳长0.5m，绳的一端固定着质量为2kg的小球。小球在竖直平面内作圆周运动，小球运动到最低点时，小球对绳的作用力为36N，求小球过最高点时的速度大小。,9汽车过拱桥顶点的速度为10m/s，车对桥的压力为车重的3/4，如果使汽车行驶至桥顶时对桥压力恰为零，则汽车的速度为（ ） A15m/s B20m/s C25m/s D30m/s,B,机械振动,知 识 网

7、 络 图,一、机械振动,1.定义 在平衡位置附近来回做往复运动的现象叫做机械振动，简称振动。,2.主要特征： 1）“空间运动”的往复性 2）“时间”上的周期性。,3. 条件： 1）存在指向平衡位置的回复力； 2）阻力足够小。,二、两个简谐振动的模型弹簧振子,弹簧振子：一个轻弹簧拴一小球组成，如图所示。 弹簧振子是一个理想模型,（1）回复力,（2）固有周期,（3）简谐运动的过程分析,分析：从O到B运动过程 位移、回复力、加速度、速度、动能、弹性势能、机械能的变化情况。 振子连续两次通过P位置，上述各量不同的是哪些？,水平放置的弹簧振子在光滑水平面上振动时，所受回复力是弹簧的弹力。,自由振动时的周

8、期由弹簧的劲度系数和振子的质量决定。,三、机械振动的描述,振动物体离开平衡位置的最大距离。,振动物体完成一次全振动所用时间。描述振动快慢,单位时间内完成全振动次数。单位: 赫兹,与位移的区别： 位移（起点为平衡位置）时刻变，是矢量。 振幅是恒量，是标量。,和周期的关系：T1/f,全振动:振动物体速度和位移都回到原值， 一次全振动通过的路程为4个振幅(4A),4.简谐振动的图象,1）图像的特点：,空间上的对称性。物体经过关于平衡位置的对称点（B、-B）时，x、F回、a回、v大小相等； x、F回、a回方向相反。,时间上的对称性。物体从平衡位置O到关于O点轴对称的两点用时相等。,2）图像的信息： T

9、、A、任意时刻位移x的大小和方向 任意时刻回复力和加速度的方向 若已知弹簧的劲度系数和振子的质量， 计算可得回复力（弹力）和加速度的大小任意时刻振动的方向。,方法：下一时刻法,1.作振动的质点通过平衡位置时，具有最大值的物理量是： A、加速度 B、速度 C、位移 D、动能 E、回复力 F、势能,BD,2.一振动物体在5秒内完成40次全振动,它的周期是_秒,频率_Hz。,0.125,8,3. 一振动物体的频率是f,振幅为A,则振子在n秒内通过的路程是_。,4Afn,典型例题：,5.如图，一物体沿x轴在A、B两点间做简谐运动，O点为平衡位置，其振动频率为2Hz，振幅是0.1m。若从物体沿x轴正方向

10、通过O点的时刻开始计时，则1)至少经 s，物体具有沿x轴正方向的最大加速度；2)至少经 s物体具有沿x轴负方向的最大速度；3)经过2.25s，物体的位移是 m，路程是 m,0.375,0.25,0,1.8,去整留零,典型例题：,6.一个水平振动的弹簧振子，从平衡位置开始计时，经0. 5s第一次到达A点，又经0. 2s第二次到达A点，则该振子的周期可能是 ，第三次到达A点还需时间可能是 。,2.4s或0.8s,2.2s或0.6s,典型例题：,典型例题：,7.如图所示，为某质点简谐振动的图象，则： 1.当t=0.5s, 2s, 3s, 4s 时，质点对平衡位置的位移如何？ 2.振幅A和周期T各为多

11、大？ 3.当t=1s, 2s, 3.5s 时，回复力和加速度的方向如何？ 4.当t=1.5s, 2s, 2.5s, 3.0s， 4.5s时，质点的运动方向如何？,二、两个简谐振动的模型单摆,单摆的回复力：,单摆做简谐运动的条件：,单摆的周期公式：,单摆周期公式的应用：,单摆是理想模型。,重力沿切线方向的分力,当摆角10,测当地重力加速度,8. A、B两单摆摆角均小于10，在同一时间内，A、B两摆分别完成20、30次全振动。则它们摆长比LA:LB为 A.3:2 B.2:3 C.9:4 D.4:9,C,9.一单摆从甲地移至乙地振动变慢了，其原因及使周期不变的方法应为（ ） A、g甲 g乙 ,将摆长

12、缩短 B、g甲 g乙 ,将摆长加长 C、g甲 g乙 ,将摆长加长 D、g甲 g乙 , 将摆长缩短,典型例题：,A,典型例题：,10.细长轻绳下端栓一小球构成单摆，在悬挂点正下方1/2摆长处有一个能挡住摆线的钉子A，如图所示，现将单摆向左方拉开一个小角度，然后无初速度释放，对于以后的运动，下列说法中正确的是（ ） A. 摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小 B. 摆球向左、右两侧上升的最大高度一样 C. 摆球在平衡位置左、右两侧走过的最大弧长相等 D. 摆球在平衡位置右侧的最大角度是左侧的两倍,AB,机械波,一、机械波的形成,1、定义：机械振动在介质中的传播。,2、条件：波源和介质,3、

13、运动分析：,1）在空间上，介质中各质点不会随波迁移；,2）在时间上，介质中各质点振动时前带后后跟前；,i ）各质点的起振方向与波源起振方向相同。,ii）波源开始振动时，离波源近的先振动； 波源停止振动时，离波源近的先停止。,3）机械波传递的是波源的振动形式和能量。,二、机械波的描述,不同时刻波的图象是不同的。,波源振动整数倍周期，波的图象复原。,波长？ 画出各质点的振动情况？,已知波的周期为4s，波速是？ 已知在t=0.5s内，波向左传了x= 0.5m，波速是？,已知波向左传，画出经过t=T/8的波形？ 画出经过t=9T/8的波形？,二、机械波的描述,由介质决定,每隔整数倍的周期，波的图象复原

14、。,由波源决定，和周期的关系：T1/f,波是匀速传播的：,2频率( f ),由波源决定，任意质点振动周期与波源相同。,由介质、波源共同决定,振动情况时刻相同的质点间的距离为半波长偶数倍,振动情况时刻相反的质点间的距离为半波长奇数倍,波源振动一个周期，波传播的距离。,典型例题：,11.如图所示为一列简谐波在某一时刻的波的图象 求：(1)该波的振幅和波长。 (2)已知波向右传播，说明A、 B、C、D质点的振动方向。 (3)画出经过9T/4后的波的图象。,解：(1) 振幅A5cm，波长l20m。,(2) 波形平移法，A速度为0，质点B此时刻的运动方向是向上的，同理可判断出C、D质点的运动方向是向下的

15、。,(3)由于波是向右传播的，由此时刻经2T周期后波形复原，再过T/4波形沿波的传播方向前进/4，如图所示。,典型例题：,12.右图是一列机械波在某一时刻的波的图象。虚线是t =0.2s后它的波的图象。,问1：若T0.2s，且波向右传，求v？,问2：若T0.2s，求v？,问3：求v？,v=5m/s,v右=5m/s， v左=5m/s,v右= 5(4n+1) nN；v左= 5(4n+3) nN,波传播的双向性和周期性，是讨论波问题最重要的两点。,典型例题：,13.绳上有一简谐横波向右传播，当绳上某一质点A向上运动达最大值时，在其右方相距0.30m的质点B刚好向下运动达到最大位移，若已知波长大于0.15m，求该波的波长。,解：据题意知，A、B两质点的间距为：,当n0时，l00.6m 当n1时，l10.