质点运动的四个物理量.pdf

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1、1.1质点运动的描述第一章运动的描述力学是研究物体机械运动的规律及其应用的科学分为三部分：(1)运动学：如何描述物体的运动及运动物理量之间的关系，不涉及引起运动的原因。(2)动力学：物体运动和物体间相互作用的内在联系。(3)静力学：物体在相互作用下的平衡问题。1.1质点运动的描述第一章运动的描述第一章运动的描述首先要研究物体怎样运动，然后才能研究物体为什么运动。——伽利略结构框图伽利略（意）1564－1642描述运运动学参考系质点和动的四相对坐标系刚体个物理两类基本量运动问题1.1质点运动的描述第一章运动的描述一、描述运动的基

2、本概念研究力学要明确两个基本思想:1.物体运动是绝对的,但运动的描写是相对的。参照系:描写物体运动选择的标准物。选取的参考系不同，对物体运动情况的描述不同，这就是运动描述的相对性.坐标系:可精确描写物体运动，建立在参照系上，使运动描述定量化的数学抽象。1.1质点运动的描述第一章运动的描述常用的坐标系有直角坐标系(x,y,z)，球坐标系(r,,)，柱坐标系(r,,z),极坐标系(r,)，自然坐标系。1.1质点运动的描述第一章运动的描述2.建立理想化的模型解决物理问题时一般要将复杂的实际问题进行简化,建立理想化的物理模型。

3、例如:质点:①物体上所有点的运动轨迹都相同（不涉及物体的转动及形变）,用一个点的运动来代替整个物体运动。②物体运动范围>>物体本身线度(大小和形状对运动没有影响或影响可以忽略)。(只做平动，无转动和形变）1.1质点运动的描述第一章运动的描述研究地球公转地球上各点的公转速度相差很小，忽略地球自身尺寸的影响，作为质点处理。研究地球自转地球上各点的速度相差很大，因此，地球自身的大小和形状不能忽略，这时不能作质点处理。物体无转动运动时可视为质点物体上任一点都可以代表物体的运动质点系：质点的集合。nmm12mmimmi1in刚体：

4、物体上任意两点间的距离不变相互关系：集合特例质点质点系刚体第一讲描述质点运动的四个物理量1.1质点运动的描述第一章运动的描述二、描述运动的四个基本物理量1、位置矢量（位矢）1.位置矢量：描写质点空间位置的物理量，从坐标原点指向质点所在位置的矢量。Propr质点运动方程：rr(t)r(tt)时间、大小、方向o1.1质点运动的描述第一章运动的描述yrxiyjzkyr*Pj位矢r的值为oizx222kxrrxyzz1.1质点运动的描述第一章运动的描述位矢r的方向余弦ycosx

5、rrPcosyrcoszro运动方程xzr(t)x(t)iy(t)jz(t)kyPxx(t)y(t)分量式yy(t)r(t)zz(t)ox(t)从中消去参数t得轨迹方程z(t)x举例f(x,y,z)0z1.1质点运动的描述第一章运动的描述S2、位移矢量（位移）BArrr(tt)r(t)r(t)r(tt)(xxi)(yy)j(zzk)BABABAOxiyjzk路程：质点运动过程中经过的空间距离注意：一般地说，sr。特例，(1)

6、质点作单方向直线运动时,sr(2)当t0时,dsdr1.1质点运动的描述第一章运动的描述位移的物理意义ysA)确切反映物体在空PrP12间位置的变化,与路径无关，只决定于质点的始末位置.r(t)r1B）反映了运动的矢量r(t)2性和叠加性.OrrzOxP1(x1,yP11,z1)位矢长度注意的变化P2(x2,yP22,z2)222rxiyjzkrxyz222222rx2y2z2x1y1z11.1质点运动的描述第一章运动的描述yABr位矢与位

7、移的区别：rArBxO位矢为从坐标原点指向质点所在位置的方向有向线段；位移为从起点指向终点的有向线段。位矢与某一时刻对应；时间位移与某一段时间对应。1.1质点运动的描述第一章运动的描述3、速度与速率描写物体运动快慢和方向的物理量。平均速度y定义：vrABtrrA物体的位移与发rB生这段位移所用的时间之比。Ox1.1质点运动的描述第一章运动的描述B(瞬时)速度对于变速曲线运动的物体，速度大小与方向都在随时间改变，r①.无限分割路径；At②.以直代曲；r③以不变代变；用平均速v度代替变速度；t④令

8、t0取极限。1.1质点运动的描述第一章运动的描述rdr速度vlimt0tdtdrdxdydzvijkdtdtdtdtyvvvivjvkAxyzA222大小：vvvvxyzBvB方向：沿运动轨迹Ox的切线方向。第一章运动的描述s平