2021-2022学年高二物理竞赛课件：简谐振动的速度和加速度.pptx

简谐振动的速度和加速度简谐振动的速度和加速度简谐振动的速度和加速度 1、速度：、速度：=dx/dt =A sin(+)=A cos(+/2)速度超前位移相位速度超前位移相位/2 2、加速度、加速度 a =dv/dt =2Acos(+)=2x 或或=2.A cos(+)加速度与位移反相或说加速度与位移反相或说加速度与位移成正加速度与位移成正比而反向比而反向，这是，这是简谐振动的运动学特征简谐振动的运动学特征例例 物体沿物体沿X轴简谐振动，振幅为轴简谐振动，振幅为 0.12m，周，周期为期为 2s。当。当t=0时，位移为时，位移为 0.06 m，且向，且向X 轴正方向运动。求运动表达式，并求从轴正方向运动。求运动表达式，并求从 x=-0.06m处回到平衡位置所需的最少时间。处回到平衡位置所需的最少时间。解：已知解：已知 A=0.12 m，T=2s，=2/T=(rad/s).(1)初态初态 t=0 时，时，x=0.06，v 0，初相初相 =/3,运动表达式为：运动表达式为：x=0.12 cos(-/3)(m)(t=1 s)B(t=5/3 s)BA(t=0)x(m)OC0.06-0.06(2)当当 x=-0.06 m时，物体在旋转矢量图中时，物体在旋转矢量图中的位置可能在的位置可能在 B 或或 B处，显然处，显然 B 处回到平处回到平衡位置衡位置 C 处所需时间为最少。处所需时间为最少。因为因为 OB 与与 OC 夹角为夹角为 =/6，所以，所以最少时间为：最少时间为：t =/=(/6)/=1/6 秒秒(t=1 s)B(t=5/3 s)BA(t=0)x(m)OC0.06-0.06 3、简谐振动的运动微分方程、简谐振动的运动微分方程 a =2 x或或 d2x/dt2 +2 x =0 4、广义简谐振动、广义简谐振动 任任何何一一个个物物理理量量随随时时间间而而变变化化的的规规律律如如果果遵遵从从余余弦弦（正正弦弦）函函数数的的关关系系，则则统统称称为为广广义简谐振动义简谐振动。v 的周相超前的周相超前 x2avtxx0a 与与 x 的周相相反。的周相相反。，v 的周相超前的周相超前 x2avtvxx0a 与与 x 的周相相反。的周相相反。，v 的周相超前的周相超前 x2avatvxx0a 与与 x 的周相相反。的周相相反。，位移、速度、加速度之间的位移、速度、加速度之间的 相位关系相位关系位移速度加速度xtva 例例 4 一谐振动的振动曲线如图所示。一谐振动的振动曲线如图所示。xAA21.00t、以及振动方程。以及振动方程。求：求：例例 4 一谐振动的振动曲线如图所示。一谐振动的振动曲线如图所示。xAA21.00t、0 xAA21.00tt=0时时x=A2以及振动方程。以及振动方程。求：求：例例 4 一谐振动的振动曲线如图所示。一谐振动的振动曲线如图所示。、000 xAA21.00tt=0时时x=A2v以及振动方程。以及振动方程。求：求：例例 4 一谐振动的振动曲线如图所示一谐振动的振动曲线如图所示、000 xA3xAA21.00tt=0时时x=A2v以及振动方程。以及振动方程。求：求：例例 4 一谐振动的振动曲线如图所示。一谐振动的振动曲线如图所示。、000.=3xA3xAA21.00tt=0时时x=A2v以及振动方程。以及振动方程。求：求：例例 4 一谐振动的振动曲线如图所示。一谐振动的振动曲线如图所示。、000.=31xA3xAA21.00tt=0时时x=A2vt=1时时x=0以及振动方程。以及振动方程。求：求：例例 4 一谐振动的振动曲线如图所示。一谐振动的振动曲线如图所示。、000.=3110 xA3xAA21.00tt=0时时x=A2vt=1时时x=0v=dxdt以及振动方程。以及振动方程。求：求：例例 4 一谐振动的振动曲线如图所示。一谐振动的振动曲线如图所示。、000.=3110 xA3A2xxAA21.00tt=0时时x=A2vt=1时时x=0v=dxdt以及振动方程。以及振动方程。求：求：例例 4 一谐振动的振动曲线如图所示。一谐振动的振动曲线如图所示。、000.=31101=2xA3A2xxAA21.00tt=0时时x=A2vt=1时时x=0v=dxdt以及振动方程。以及振动方程。求：求：例例 4 一谐振动的振动曲线如图所示。一谐振动的振动曲线如图所示。.、000.=31101=21=t1+=xA3A2xxAA21.00tt=0时时x=A2vt=1时时x=0v=dxdt以及振动方程。以及振动方程。求：求：例例 4 一谐振动的振动曲线如图所示。一谐振动的振动曲线如图所示。.、000.=31101=21=t1+=13xA3A2xxAA21.00tt=0时时x=A2vt=1时时x=0v=dxdt以及振动方程。以及振动方程。求：求：例例 4 一谐振动的振动曲线如图所示。一谐振动的振动曲线如图所示。.、000.=31101=21=t1+=13=2xA3A2xxAA21.00tt=0时时x=A2vt=1时时x=0v=dxdt以及振动方程。以及振动方程。求：求：例例 4 一谐振动的振动曲线如图所示。一谐振动的振动曲线如图所示。.、000.=31101=21=t1+=13=2=56xA3A2xxAA21.00tt=0时时x=A2vt=1时时x=0v=dxdt以及振动方程。以及振动方程。求：求：例例 4 一谐振动的振动曲线如图所示。一谐振动的振动曲线如图所示。.