上海高中物理周期运动

周期运动第1页一、周期运动物体从任一时刻开始，每经过一定时间，它位移、速度、加速度等完全恢复到与该时刻相同，这种运动叫做周期运动。每重复一次运动所需时间叫做周期。第2页二、匀速圆周运动

1、定义：质点在任意相等时间内经过弧长都相等圆周运动。

2、条件：受到一个一直指向圆心力（即向心力）作用。

向心力作用效果：只改变速度方向。LmθA第3页3、描述圆周运动快慢物理量（1）线速度（v）

a、大小：质点经过弧长与经过这段弧长所用时间比值。

b、方向：各点切线方向。单位：米/秒（m/s）（2）角速度（ω）a、大小：质点所在半径转过角度与所用时间比值。

单位：弧度/秒（rad/s）线速度是不是恒量？第4页（3）周期（T）定义：质点做匀速圆周运动一周所用时间。单位：秒（s）（5）周期、转速与线速度、角速度关系定义：质点做圆周运动在单位时间内运动圈数。单位：转/秒（r/s）周期与转速关系（4）转速（n）第5页4、行星运动

都是沿近似于圆轨道运行，由太阳对行星引力提供绕日运行所需向心力，可看作匀速圆周运动。（1）万有引力定律：两个物体间引力大小，跟物体质量乘积成正比，跟它们间距离平方成反比。（2）公式：（3）万有引力常量：G=6.67×10-11牛·米2/千克2卡文迪什利用扭秤试验验证了万有引力定律，并测出了引力常量。第6页例1、时针角速度为多大？例2、如图所表示，a、b是地球表面不一样纬度上两个点，假如把地球看作是一个球体，且a、b两点随地球自转看作是匀速圆周运动，则这两点一定含有相同（）（A）线速度大小；（B）角速度；（C）周期；（D）运动半径。ab第7页例3、若全自动洗衣机脱水时桶转速为1200r/min，桶半径为20cm，设衣服紧贴桶壁，则衣服角速度为______rad/s，线速度为________m/s。例4、如图所表示，钟上时针、分针、秒针，在运行时它们角速度之比为

，假如三针长度之比为1∶1.5∶1.5，那么三针尖端线速度之比为

。第8页5、应用传动装置主动轮经过皮带、链条、齿轮等带动从动轮过程中，皮带（链条）上各点以及两轮边缘上各点线速度大小相等。第9页例5、两个皮带轮转轴分别是O1和O2，设转动时皮带不打滑，皮带轮上rA׃

rB׃rC=1׃2׃1，则三点线速度、角速度之比各为多少？BCA第10页弹簧振子——理想模型BOC在一根水平

金属杆上穿一根

螺旋弹簧，弹簧一端固定，另一端和一个质量为m带孔小球（振子）相连接，这么一个装置就组成弹簧振子。第11页三、机械振动1、定义：物体（或物体某一部分）在某一中心位置附近所做往复运动。2、平衡位置：振动过程中中心位置，沿振动方向协力为零位置。BOC3、机械振动条件（1）受到回复力作用；回复力：当物体离开平衡位置后受到指向平衡位置协力。（2）阻力足够小。第12页（3）描述机械振动物理量a、振幅：振动物体离开平衡位置最大距离，用A表示，单位：米（m）。b、周期：振动物体完成一次全振动所用时间，用T表示，单位：秒（s）。c、频率：单位时间内完成全振动次数，用f表示，单位：赫兹（Hz）。例6：将一弹簧振子拉离平衡位置2cm放手，运动至平衡位置时间为0.2s，则该振子振幅为

，频率为

，该振子2s末位移大小为

cm，经2s经过旅程为

cm。第13页四、机械波１、定义：机械振动在介质中传输形成机械波。２、条件：（１）波源；（２）介质。３、横波：质点振动方向跟波传输方向垂直波。凸起最高处叫波峰；凹下最低处叫波谷。第14页４、波图像意义：反应各质点在同一时刻偏离平衡位置位移。y位移x平衡位置O第15页５、描述波物理量（1）频率（f）、周期（T）：波频率（周期）就是波源振动频率（周期）。周期和频率只取决于波源（2）波速（v）：波在介质中传输速度。波速取决于介质物理性质（3）波长（）：在传输过程中相对平衡位置位移一直相等两个相邻质点间距离叫做一个波长。（两个相邻波峰或波谷之间距离）波长取决于波源和介质。y/mx/m0（4）波长、频率和波速之间关系：第16页例7：如图所表示为一列横波在某时刻波形图，传输方向向左，在图线中标出了A、B、C、D、E5个质点，以下说法正确是（）（A）此时D、E两质点速度方向相同；（B）此时A、C两质点加速度方向相反；（C）质点E振幅为零；（D）质点B比C先回到平衡位置。yx0ABCDE第17页例8：一列简谐横波在某一时刻恰好传到x=10m质点，波形图如图所表示，已知波速为8m/s，沿x轴正方向传输，从这一时刻起，经过1.75s，质点A位移是

m，经过旅程是

m，波将传输到x=

m质点。第18页周期运动圆周运动产生条件匀速圆周运动向心力描述物理量线速度v角速度ω周期

T、转速n机械振动机械波产生条件运动特征描述物理量回复力、阻力足够小往复性、对称性、变加速运动振幅A周期T、频率f产生条件描述物理量波源、介质振幅A周期T、频率f波速v波长λ波描述波图像变加速曲线运动波传输规律第19页练习题1.如图所表示，两个摩擦传动轮子，A为主动轮，已知A、B轮半径比为R1:R2=1:2，C点离圆心距离为R2/2，轮子A和B经过摩擦传动不打滑，则在两轮子做匀速圆周运动过程中，以下关于A、B、C三点线速度大小V、角速度大小ω、向心加速度大小a、转速n之间关系说法正确是()(A)VA<VB，ωA=ωB； (B)aA>aB，ωB=ωC；(C)ωA>ωB，VB=VC； (D)nA<nB，TB=TC.答案:B第20页2、一个做匀速圆周运动物体，假如轨道半径不变，转速变为原来3倍，所需向心力就比原来向心力大40N，物体原来向心力大小为______N.答案:5N3、质点A和B，各自沿半径为r和2r圆周做匀速圆周运动.在相等时间内，质点A线速度方向偏转了30°，质点B线速度方向偏转了60°，则质点A和质点B向心加速度大小之比是______答案:1:8第21页4、如图所表示，在光滑水平面上有两个质量相同球A和球B，A、B之同以及B球与固定点O之间分别用两段轻绳相连，以相同角速度绕着O点匀速圆周运动.(1)画出球A、B受力图；(2)假如OB=2AB，求出两段绳子拉力之比TAB:TOB.答案:向心力F=mω2R,FA:FB=RA:RB=3:2,依据受力分析对A球TAB=FA，对B球TOB-TAB=FB,TAB:TOB=(RA+RB):RB=3.5第22页4、如图所表示为一列向x轴正方向传输横波在某时刻波形图，以下关于图中P质点正确说法是(

)(A)P质点振动振幅为1cm；(B)P质点在图示时刻运动方向向右；(C)P质点在图示时刻运动方向沿y轴向下；(D)P质点在图示时刻运动方向沿y轴向上.答案:D5.如图所表示，在一列向右传输横波上有a、b、c、d四个质点，则其中最先回到平衡位置质点是…