《质点运动学》PPT课件(I)

《《质点运动学》PPT课件(I)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一章质点运动学教学基本要求一掌握位置矢量、位移、加速度等描述质点运动及运动变化的物理量.理解这些物理量的矢量性、瞬时性和相对性.二理解运动方程的物理意义及作用.掌握运用运动方程确定质点的位置、位移、速度和加速度的方法，以及已知质点运动的加速度和初始条件求速度、运动方程的方法.三能计算质点在平面内运动时的速度和加速度，以及质点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度.四理解伽利略速度变换式.一参考系质点为描述物体的运动而选择的标准物叫做参考系.1参考系选取的参考系不同,对物体运动情况的描述不同,这就是运动

2、描述的相对性.定量描述：参考系+坐标系+时间坐标轴空间直角坐标系(x,y,z)平面极坐标系(r,θ)平面自然坐标系(s)质点运动质点是经过科学抽象而形成的物理模型.把物体当作质点是有条件的、相对的，因而对具体情况要作具体分析.如果我们研究某一物体的运动,而可以忽略其大小和形状，或者可以只考虑其平动,我们就可以把物体当作是一个有质量的点,这样的点叫做质点.2质点二位置矢量运动方程位移1位置矢量*P2运动方程分量式说明：已知运动学方程，可以求轨道方程，质点的位移、速度和加速度。3位移BA位移的大小为物理意义：确切反映物体在

3、空间位置的变化,与路径无关，只决定于质点的始末位置.注意位矢长度的变化位移与路程一般情况,位移大小不等于路程.什么情况？不改变方向的直线运动;讨论三速度1平均速度2瞬时速度O当质点做曲线运动时,质点在某一点的速度方向就是沿该点曲线的切线方向.当时,讨论一运动质点在某瞬时位于矢径的端点处，其速度大小为（A）（B）（B）（B）（C）（D）1）平均加速度B（反映速度变化快慢的物理量）2）（瞬时）加速度四加速度A加速度大小:加速度方向:与相同（总是指向轨迹曲线凹的一面）求导求导积分积分质点运动学两类基本问题一由质点的运动方程可

4、以求得质点在任一时刻的位矢、速度和加速度；二已知质点的加速度以及初始速度和初始位置,可求质点速度及其运动方程.例1设质点的运动方程为其中（1）求时的速度.（2）作出质点的运动轨迹图.解（1）由题意可得速度分量分别为时速度为速度与轴之间的夹角（2）运动方程由运动方程消去参数可得轨迹方程为0轨迹图246-6-4-2246例2如图所示,A、B两物体由一长为的刚性细杆相连,A、B两物体可在光滑轨道上滑行.如物体A以恒定的速率向左滑行,当时,物体B的速率为多少？解建立坐标系如图,OAB为一直角三角形，刚性细杆的长度l为一常量AB

5、l物体A的速度物体B的速度ABl两边求导得即沿轴正向,当时加速度为恒矢量时质点的运动方程斜抛运动:设在地球表面附近有一个可视为质点的抛体,以初速v0在Oxy平面内沿与Ox正向成角抛出,并略去空气对抛体的作用.（1）求抛体的运动方程和其运动的轨迹方程;（2）抛体的最大射程.消去方程中的参数得轨迹：实际路径真空中路径解由题意知，球体作变加速直线运动，加速度方向和速度方向相反。由加速度的定义有，例3有一个球体在某液体中竖直下落，球体的初速度为，它在液体中的加速度为。问：(1)经多少时间后可以认为小球已经停止运动；(2)此球体

6、在停止前经历的路程多长？由速度的定义有，vv0/10v0/100v0/1000v0/10000t/s2.34.66.99.2y/m8.99749.89959.98999.9990一平面极坐标A设一质点在平面内运动，某时刻它位于点A.矢径与轴之间的夹角为.于是质点在点A的位置可由来确定.以为坐标的参考系为平面极坐标系.它与直角坐标系之间的变换关系为：圆周运动二圆周运动的角速度和角加速度角速度角坐标角加速度速率AB自然坐标系(s)：建立在质点运动轨迹上，以其切向和法向两个方向的单位矢量作为其独立的坐标方向的坐标系，称为自然

7、坐标系。自然坐标系在描述物体曲线运动方面有较大优越性。三圆周运动的切向加速度和法向加速度角加速度质点作变速率圆周运动时切向加速度切向单位矢量的时间变化率法向单位矢量切向加速度（速度大小变化引起）法向加速度（速度方向变化引起）圆周运动加速度•讨论一般曲线运动:其中为曲率半径，引入曲率圆后，整条曲线就可看成是由许多不同曲率半径的圆弧所构成的方向指向曲率圆中心利用自然坐标,一切运动可以根据切向、法向加速度来分类：an=0at=0匀速直线运动an=0at0变速直线运动an0at=0匀速曲线运动an0at0变速曲

8、线运动四匀速率圆周运动和匀变速率圆周运动1匀速率圆周运动：速率和角速度都为常量.2匀变速率圆周运动当t=0时,例质点作半径为R的变速圆周运动的加速度大小为：（1）（2）（3）（4）讨论对于作曲线运动的物体，以下几种说法中哪一种是正确的：（A）切向加速度必不为零；（B）法向加速度必不为零（拐点处除外）；（C）由于速度沿切线方向，法向