本试题 “如图所示,在光滑水平面上有一弹簧振子,劲度系数为k,开始时,振子被拉到平衡位置O右侧的某处,此时拉力为F,然后轻轻释放振子,振子从初速度为零的状态开始...” 主要考查您对平均速度和瞬时速度的区别
弹力的产生、方向和种类
简谐运动的振幅
简谐运动的周期、频率和角频率
等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
平均速度:
质点在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间(或位移)的平均速度v,即,平均速度是矢量,其方向跟位移方向相同.平均速度是对变速运动的粗略描述。
瞬时速度:
运动物体在某一时刻(或经过某一位置)的速度,方向沿轨迹上质点所在点的切线方向指向前进的一侧,瞬时速度是对变速运动的精确描述,其大小叫速率。
平均速率:
物体在某段时间内通过的路程l跟通过这段路程所用的时间t的比值,叫做这段路程(或这段时间)的平均速率,即,它是标量,值得注意的是:它并不是平均速度的大小.
平均速度和瞬时速度对比:
(1)区别:平均速度反映的是物体在整个运动过程中的整体运动情况,而瞬时速度反映的是物体在运动过程的某一时刻或某一位置的运动情况;
(2)联系:在匀速直线运动中,任何时刻的瞬时速度和整个运动过程中的平均速度相同。
方法与知识感悟:
平均速度是反映的某一段运动过程中的平均运动快慢,是这一过程中的位移与时间的比值(是平均速度的定义式),适用于所有的运动;而适用于匀变速直线运动,但若,却不能判定该物体做匀变速直线运动.
平均速度的计算:
一辆汽车沿平直公路行驶,先以速度v1通过前的位移,再以速度v2=50km/h通过其余的位移.若整个位移中的平均速度=37.5km/h,则第一段位移内的平均速度是多少?
解:设整段位移为x,通过前位移和后位移的时间分别为t和t,根据得,,可得。解得第一段时间位移内的速度=25km/h。
周期T和频率f:
1.意义:表示振动快慢的物理量,周期越短,频率越高,振动越快
2.定义:
完成一次全振动所需要的时间,用T表示
单位时间内完成全振动的次数,用f表示
3.关系:Tf=1
4.决定因素:周期与频率由振动系统本身决定,与振幅无关
5.角频率ω:ω=2πf。
应用简谐运动的对称性及周期性的解题方法:
如图所示,物体在A与B间运动,O点为平衡位置,C和D两点关于O点对称,则有:
1.时间的对称性
2.速度的对称性
(1)物体连续两次经过同一点(如D点)的速度大小相等,方向相反。
(2)物体经过关于D点对称的两点(如C与D两点)的速度大小相等,方向可能相同,也可能相反。
3.周期性简谐运动是一种周而复始的周期性的运动,按其周期性可作如下判断:
(1)若则两时刻振动物体在同一位置,运动情况相同。
(2)若则两时刻,描述运动的物理量均大小相等,方向相反。
(3)若或,则当时刻物体在最大位移处时,时刻物体到达平衡位置;当t1时刻物体在平衡位置时,t2时刻物体到达最大位移处;若t1时刻物体在其他位置,t2时刻物体到达何处就要视具体情况而定。
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