大学物理1总复习.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,r,(,非惯性系,:,),相对运动,:,圆周运动,:,方法和内容的复习,O,r,i,r,j,m,i,m,j,dr,i,dr,j,f,ji,f,ij,A,i,A,j,B,i,B,j,F,i,F,j,保守力和势能,保守力：,某些力对质点做功的大小只与质点的始末位置,有关，而与路径无关。这种力称为保守力。,重力,势能,：,弹力,势能,：,引力,势能,：,计算势能必须规定零势能参考点：,选取一定的坐标和势能零点后：,动力学,特点：,运动学,特点：,广义,广义,一、简谐振动的,特点及,表示方法,弹簧振子,弹簧振子,表示方法：,曲线法,旋转矢量法,解析法,t,A.,振动,机械,能,特点：,弹簧振子,0,X,k,x,m,频率,弹簧振子,二、有关,简谐振动的物理量,平衡位置,振幅,相位,单摆,速度,动能,势能,机械,能,加速度,三、,同频率、同振动方向的简谐振动的合成,两个,振动的合成,x,A,j,A,1,1,j,A,2,2,j,o,一,.,平面简谐波的波动方程,已知,A,点处的振动方程：,则任意位置,x,处的振动方程，即波动方程为：,u,沿,x,的负方向,u,沿,x,的正方向,B.,波动,二,.,描述波动的物理量,波速由媒质决定,;,频率由波源决定,;,波长由媒质波源决定,.,能量,波的强度,平均能流,障碍物,平面波,平面波波面,三,.,惠更斯原理及,波的衍射,惠更斯原理：,波动所到达的媒质中各点，都可以看作为发射子波的波源，而后一时刻这些子波的包迹便是新的波阵面。,障碍后面有波,衍射现象,.,.,.,.,.,.,.,.,.,四,.,波的干涉,S,1,(,j,1,),P,S,2,(,j,2,),r,1,r,2,相干波源,P,点的合成,强弱,P,点的相位差：,强弱,由两同振幅反向传播的相干波迭加形成,驻波,.,当,f,0,=0,时,x,=0,为波腹；,f,0,=,p,/2,时,x,=0,为波节,.,驻波的特点：,/2,为周期；“同节同相，邻节反相”,;,动能和势能能量震荡转换。,方法：,1.,用,定义,计算；,2.,用定理计算,.,力学主要求解问题,1.,运动学基本问题,2.,基本动力学量的计算,正问题,逆问题,解动力学问题典型步骤：,1).,确定研究对象；,2).,分析运动情况；,3).,分析受力情况,守恒情况；,4).,列方程组；,应用,牛顿定律，动量定理，,功能原理，,定轴转动定律,质心运动,定律，,守恒定律，几何关系，运动学关系,等列方程组,.,5).,解方程组，必要时对结果进行讨论。,3.,动力学问题,单体变力问题；,多体恒力问题；,单刚体力学问题；,含有刚体的多体问题,.,振动,相位等物理量；,谐振动,方程；,简谐振动的合成,.,波动,波动方程（表达式）；,波的干涉和,驻波,方程；,波的能量和能流,.,振动波主要,求解问题,典型例,1,：,一个质量为,m,的质点沿,轴作直线运动，受到的作用力为,，,时刻，质点的位置坐标,，初速度,，,求,质点的位置坐标和时间的关系式。,求：,当链条自由下落在地面上的长度,l,时，地面所受链条的作用力？,例,2,：,长为,L,质量为,m,的匀质链条，,开始时下端与地面的距离为,h,。,解：,d,l,在落地时的速度：,根据动量定理,地面受力,d,l,在落地后的速度：,L,h,m,l,N,N,G,l,例,3,：,一辆煤车以,v=3m,/s,的速率从煤斗下面通过，每秒钟落入车厢的煤为,m=500kg,.,不计车厢钢轨间的磨擦，如要使车厢的速率保持不变，应用多大的牵引力拉车厢,?,x,v,F,dm,m,解：,以,m,表示时刻,t,煤车和已落进煤车的煤的总质量，此后,dt,时间内又有质量为,dm,的煤落入车厢。,dm,在落入车厢前水平速度为,0,，落下后的水平速率为,v,t+dt,时刻的水平总动量为：,此系统所受的水平外力为牵引力,F,，由动量定理得：,取,m,和,dm,为研究对象组成质点系。该系统在,t,时刻的水平总量为,:,例,4,：,质量为,M,的木块在光滑的固定斜面上,由,A,点从静止开始下滑，当经过路程,l,运动到,B,点时，木块被一颗水平飞来的子弹射中，子弹立即陷入木块内，设子弹的质量为,m,，,速度为 ，求子弹射中木块后，子弹与木块的共同速度。,解：,沿斜面动量守恒,例,5,：,如图所示，一质量,M=1kg,的水平刚性轻杆，杆长,l,20 cm,，其上穿有两个质量,m=0.5kg,小球初始时，两小球相对杆中心,O,对称放置，与,O,的距离,d,5 cm,，二者之间用细线拉紧现在让细杆绕通过中心,O,的竖直固定轴作匀角速的转动，转速为,w,0,，再烧断细线让两球向杆的两端滑动不考虑转轴的和空气的摩擦，当两球都滑至杆端时，杆的角速度为多大？,例,6,：,如图所示，有一空心圆环可绕竖直轴,AC,自由转动，转动惯量为,J,0,，环的半径为,R,，初始的角速度为,0,今有一质量,为,m,的小球静止在环内,A,点，,由于微小扰动使小球向下滑,动,.,问小球到达,B,、,C,点时，,环的角速度与小球相对于环,的速度各为多少？,(,假设环内壁光滑,.,),A,B,C,R,A,B,C,以环、小球与地球为系统，系统的机械能守恒,:,(2),解,以环和小球为转动系统，系统的角动量守恒,：,(1),小球在,C,点时,:,其中,v,B,即为,小球在,B,点时相对于环的线速度,由式,(1),、,(2),可解得,:,7,：,（,1,）,（,2,）,（,3,）,x,=,2m,x,=,2m,3.,如图所示为一平面简谐波在,t=2s,时刻的波形图，设该波的振幅,A,、波速,u,与波长,为已知，该简谐波的波函数,为,_,；,P,处质点的振,动表达式为,_,。,（,2,）,8,例,9,：,入射波 在,a,点反射，（,1,）,a,点是自由端；（,2,）,a,点是固定端；,求合成波的波动方程，并讨论,波节和波幅的位置,.,解：,波传到,a,点，振动方程,（,1,）,a,点是自由端；,反射波在,a,点的振动方程,反射波的波动方程,或,a,点是自由端；反射波在原点,o,的振动方程,反射波的波动方程,合成波的驻波方程,波幅位置,波节位置,当,L,为半波长的整数倍时，原点,x=0,为波幅位置；,当,L,为四分之一波长的奇数倍时，原点,x=0,为波节位置,.,合成波的驻波方程,（,2,）,a,点是固定端；,反射波在,a,点的振动方程,反射波的波动方程,或,反射波在原点,o,的振动方程,波节位置,波幅位置,当,L,为半波长的整数倍时，原点,x=0,为波节位置；,当,L,为四分之一波长的奇数倍时，原点,x=0,为波幅位置,.,合成波的驻波方程,细推,物理,须行乐，何用浮名绊此身？,杜甫,境自远尘皆入咏，,物,含妙,理,总堪寻,.,乾隆,学懂内容，,考好成绩！,