掌握簡諧運動的基本特征和規(guī)律

1、1 . 掌握簡諧運動的基本特征和規(guī)律掌握簡諧運動的基本特征和規(guī)律.2 . 掌握描述簡諧運動的旋轉(zhuǎn)矢量法掌握描述簡諧運動的旋轉(zhuǎn)矢量法,并能用以分析并能用以分析有有 問題問題,特別是相位、相位差問題特別是相位、相位差問題.3 . 掌握描述簡諧運動的三個特征量的意義和求法掌握描述簡諧運動的三個特征量的意義和求法,從從而建立簡諧運動的運動學(xué)方程而建立簡諧運動的運動學(xué)方程.4 . 理解同方向同頻率簡諧運動的合成規(guī)律及合振動理解同方向同頻率簡諧運動的合成規(guī)律及合振動振幅極大或極小的條件振幅極大或極小的條件.5 . 理解簡諧運動的能量特點理解簡諧運動的能量特點.& 學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)要求 1 . 諧運動的規(guī)律和判

2、據(jù)諧運動的規(guī)律和判據(jù)mkxtx 且且0dd222 f =-kx)cos( tAx線諧運動線諧運動(定義兼判據(jù)定義兼判據(jù))Jkt 且且0dd222 f=-k )cos( t角諧運動角諧運動& 基本概念和規(guī)律基本概念和規(guī)律 2 . 諧運動的運動學(xué)方程諧運動的運動學(xué)方程, 速度、加速度表達式速度、加速度表達式)cos( tAx)sin( tAv)cos(2 tAa 3 . 諧運動中的各物理量諧運動中的各物理量 振幅振幅A、周期、周期T、頻率、頻率 、角頻率、角頻率 、相位、相位( t+ ) 初相位初相位 4 . 諧運動中的諧運動中的三要素的確定三要素的確定kEvxA222020 ,mk 彈簧振子：彈

3、簧振子： 12 Tlg 單擺：單擺：Ax0cos Av0sin 5 .同方向、同頻率簡諧運動的合成同方向、同頻率簡諧運動的合成)cos(212212221 AAAAA)cos()cos(221121 tAtAxxx仍為簡諧運動仍為簡諧運動,其中其中:同相同相:k=0,1, 2, 3.22112211coscossinsintan AAAA k212 21AAA 反相反相: )12(12 k21AAA k=0,1, 2, 3.)(sin21212222 tAmmvEk 6 .簡諧運動的能量簡諧運動的能量)(cos2121222 tkAkxEp221kAEEEpk 241kAEk 241kAEp

4、分析分析& 課堂討論題課堂討論題一般不是一般不是否否是是分析分析是是是是是是QQqxf )(1)(14220 xrxrqQf )(2)(2422220 xrxxrrqQ 4044rrxqQ 30rxqQ kx 準(zhǔn)彈性力！準(zhǔn)彈性力！ (3)分析分析: mgmg sin sinmg mgltm 22dd glt 22dd即即返回返回 (7)分析分析:(a)(b) m 最大最大0dd t =0為負(fù)最大為負(fù)最大tdd (c)(d) m 最大最大0dd t =0為為正正最最大大tdd t+ =0 t+ =3 /2 t+ = t+ = /2 =0(a)(b)(c)(d) (1)F=-k- k1 x; (2

5、) F=- k1 x2; (3) F=-kv; (5) M=-D ; (6) x=Asin2Bt; (7) x=A- B x2; (4) F=k x; (8) x=5sin( t+ /2); (9) x=e-At 5cos t;xtx222dd)10( .dd)11(22 DtJ 是是否否是是是是否否否否否否否否否否是是否否kB & 課堂計算題課堂計算題解：設(shè)平衡時物體浸入水中為解：設(shè)平衡時物體浸入水中為a,彈簧伸長為彈簧伸長為x0,)1(00 kxgasmg取取x軸向上為正軸向上為正,由平衡位置向下壓由平衡位置向下壓x)2()()(220txmmgxxkgsxadd )1(00 kxgasm

6、g ) 2(dd)()(220txmmgxxkgsxa 22dd)(txmkgs mkgs 2?)cos(0 txx )cos(0 txx BAO23lO1解：解：設(shè)平衡時彈簧伸長設(shè)平衡時彈簧伸長x0,230lmglkx kmgx230 當(dāng)桿由平衡位置轉(zhuǎn)過小角度當(dāng)桿由平衡位置轉(zhuǎn)過小角度 , cos23)sin3(0lmgllxkM很很小小） ( 32kl22231tmlJdd mk 2tmkcos0 ox(m)t(s)AA/21x3 ? T)( 11211sT sT1112 6112 T)3611cos( tAx)(SI(1)又又t 6111611 v(m/s)ot(s)vm2-vm-vm/2

7、v(2)0 t)sin(2 tvvmm21sin 65;6 )cos( taam0 6 6112t 1211 1112mmvvA )61211cos(1112 tvxmv(m/s)ot(s)vm2-vm-vm/2x由速度矢量推振幅矢量由速度矢量推振幅矢量 Avm Axv6cmkBC解：解：mNgmkB10002. 0 C與與B碰撞前碰撞前smghvC1 . 12 0)(vmmvmCBCC smvvC55. 0210 （1 1）& 課后練習(xí)題課后練習(xí)題6cmkBCsradmmkCB105 mkgmxC02. 00 mvxA04. 022020 200Axt 00 v且且?0 320 )32105cos(04. 0 tx（2 2）t 34 st256. 0 x m RMBk解：解：（1）能量微分法，）能量微分法，平衡時為勢能零點平衡時為勢能零點0sinkxmg CJxxkmgxmv 220221)(21sin21 CRvMRxxkmgxmv 2222022121)(21sin21 m RMBkCRvMRxxkmgxmv 2222022121)(21sin21 CMvxxkmgxmv 22022121)(21sin21 :ddt022121)(221sin2210 vaMvxxkmgvvam 021)(s