大学物理物理学第三版(刘克哲_张承琚】上册期末考试复习.详解.ppt

解 盘和人为系统, 角动量守恒 . 设：?0、? 分别为人和盘相对地的角速度, 顺时针为正向 . 顺时针方向 例 质量为 m，半径 R 的均匀圆盘可绕过中心的光滑竖直轴自由转动. 在盘缘站一质量为m0的人, 开始人和盘都静止, 当人在盘缘走一圈时, 盘对地面转过的角度. A B C O O 解 （1）隔离物体分别对物体A、B 及滑轮作受力分析, 取坐标如图所示, 运用牛顿第二定律 、转动定律列方程 . 2 简谐运动的动力学描述 3 简谐运动的运动学描述 （在无外驱动力的情况下） 一 简谐运动的描述和特征 5 三个特征量：振幅 A 决定于振动的能量； 角频率 决定于振动系统的性质； 初相 决定于起始时刻的选择. 4 加速度与位移成正比而方向相反 1 物体受线性恢复力作用 F -kx 平衡位置 x 0 2 对于两个同频率简谐运动相位差 弹簧振子 单摆 实例 ： 三 简谐运动旋转矢量表示法 方法简单、直观, 用于判断简谐运动的初相及相位,分析振动的合成问题. 二 相位 （1）初相位? t 0 描述质点初始时刻的运动状态. 四 简谐运动的能量 4 T 2 T 4 3 T E 五 两个同方向同频率简谐运动的合成 1 两个同方向同频率简谐运动合成后仍为简谐运动 2 两个同方向不同频率简谐运动合成 频率较大而频率之差很小的两个同方向简谐运动的合成，其合振动的振幅时而加强时而减弱的现象叫拍. 拍频（振幅变化的频率） 加强 减弱 3 相互垂直的两个同频率简谐运动,合运动轨迹一般为椭圆,其具体形状等决定于两分振动的相位差和振幅. 例 图中所画的是两个简谐振动的振动曲线. 若这两个简谐振动可叠加，则合成的余弦振动的初相为 A/2 -A O x t （A） （B） （D）零 （C） 例 一质点作谐振动，周期为T，当它由平衡位置向 x 轴正方向运动时，从二分之一最大位移处到最大位移处这段路程所需要的时间为 （A）T/4 （B）T/12 （C）T/6 （D）T/8 （2） 为最小时， 为_____________ 则（1） 为最大时， 为______________ 例 已知两个同方向的简谐振动： 例 一质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动，求合振动的振幅和初相位 . O * * a b 用旋转矢量法求初相位 例 已知谐振动的 A 、T ，求 1 如图简谐运动方程， 2 到达 a、b 点运动状态的时间 . A/2 O * * a b 一 机械波的基本概念 1 机械波产生条件：（1）波源；（2）弹性介质. 机械振动在弹性介质中的传播形成波，波是运动状态的传播，介质的质点并不随波传播. . 2 描述波的几个物理量 波长 ：一个完整波形的长度. 周期 ：波前进一个波长的距离所需要的时间. 频率 ：单位时间内波动所传播的完整波的数目. 波速 ：某一相位在单位时间内所传播的距离. 周期或频率只决定于波源的振动；波速只决定于介质的性质. 波的图示法: 波线 波面 波前. 3 横波、纵波 2 波函数的物理意义 二 平面简谐波的波函数 角波数 1 三 波动的能量 1 在波动传播的媒质中，任一体积元的动能、 势能、总机械能均随时间作同步地周期性变化，机械能不守恒 . 波动是能量传递的一种方式 . 2 平均能量密度： 3 平均能流密度（波强度）： 波程差 若 则 其他 1 波的干涉 2 驻波 驻波方程 五 波的叠加原理 3.加速度 任意曲线运动都可以视为沿 x，y，z 轴的三个各自独立的直线运动的叠加（矢量加法）.——运动的独立性原理 或 运动叠加原理 . 二 匀加速运动 常矢量 初始条件: 匀加速直线运动 抛体运动 三 圆周运动 角速度 角加速度 速度 圆周运动加速度 切向加速度 法向加速度 （指向圆心） （沿切线方向） 力学的相对性原理: 动力学定律在一切惯性系中都具有相同的数学形式. 四 相对运动 伽利略速度变换 例 一运动质点在某瞬时矢径为 ，其速度大小为 A 匀速直线运动 B 匀变速直线运动 C 抛物线运动 D 一般曲线运动 例 一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表达式为 （其中a、b为常量），则该质点作 解 ⑴ 例 物体作斜抛运动如图所示，在轨道点A处速度的大小为v，其方向与水平方向夹角成 30?. 求（1）物体在A点的切向加速度 at ；（2）轨道的曲率半径 ? . A 30? ⑵ [思考] 轨道最高点处的曲率半径？ 例 一快艇正以速度 v0 行驶，发