大学物理02运动学.pptVIP

Date1 一、质 点一个有质量的几何点 二、参照系 描述一个物体的运动，选择一个或几 个彼此没有相对运动的物体作为参考. 三、位置矢量 由参考点O到考察点P的矢量 四、运动方程 小 结 Date2 五、位移从起点指向终点的有向线段 六、速度 瞬时速度 七、加速度 Date3 注 意 矢量性： 四个量都是矢量，有大小和方向 加减运算遵循平行四边形法则 某一时刻的瞬时量 不同时刻不同 过程量 瞬时性： 相对性： 不同参照系中，同一质点运动描述不同 不同坐标系中，具体表达形式不同 加速度位矢位移速度 Date4 例3: 已知质点的运动方程为 轨道方程 t=1s末，t=2s末的位置矢量 1s2s内的位移 0s2s内的路程 1s2s内的平均速度 0s2s内的平均速率 Date5 2s末的瞬时加速度 2s末的瞬时速度 2s末的瞬时速率 例4:已知 求2s内路程 解： 速度有反向点 0-1s: 1-2s: t=2 t=0 t=1 Date6 例题5： 解： 已知一质点有一恒定的加速度 求它的运动方程 和轨道方程。 时， Date7 例题6：在离船的高度为h的岸边，绞车以恒定的速率v0收拖缆绳使 船靠岸，如图所示。求当船头与岸的水平距离为x时，船的 速度与加速度？船作怎样的运动？ x 0 h x 解：建立如图所示的坐标系 运动方程为： （负号表示 的方向与x 轴正向相反） （负号表示 的方向与x轴正向相反） Date8 1.2 质点运动的描述 一、直线运动 1.数学表示 位置矢量： 位 移： 速 度： 加 速 度： 用带 正负 号的 标量 来处 理 Date9 标量式大小方向 x0， 质点位于x轴正向 x0， 质点位于x轴反向 与X轴正 方向相同 与X轴反 方向相同 Date10 运动学的两类问题运动学的两类问题 1 1、已知运动方程，求质点任意时刻的位置、速度、已知运动方程，求质点任意时刻的位置、速度 以及加速度以及加速度 2 2、已知运动质点的速度函数（或加速度函数）以及、已知运动质点的速度函数（或加速度函数）以及 初始条件求质点的运动方程初始条件求质点的运动方程 Date11 例1：已知质点沿X轴作直线运动，运动方程为 解：(1) (2) Date12 例2: 求: (1) 速度公式; (2) 位移公式; (3) 运动方程 解: (1) (2) (3) Date13 例3： 已知质点沿x轴运动， ，t=0时，x=0, 求 处质点运动的速度。 解： Date14 推导匀变速直线运动公式 恒量t=0时， （1） 例4： 解：（2） Date15 （3） Date16 二、抛体运动 1.运动的叠加原理 质点的运动可以看作 各方向运动的叠加 2.基本类型 （1）平抛运动 匀速直线运动 自由落体运动 Date17 (2)斜抛运动 运动学方程： 匀速直线 竖直上抛 Date18 具有形式 矢量形式 消去时间参数 得轨道方程 轨道为抛物线 抛体运动加速度均为 为匀变速曲线运动 Date19 三、圆周运动 1.切向加速度和法向加速度 o 令： Date20 （1） 的物理意义 o 切向加速度 切线 方向 Date21 （2） 的物理意义 o 法向加速度 法线方向 指向圆心 Date22 （3）结论 Date23 2.圆周运动的角量描述 正方向 （1）角量 角坐标： 角速度 角位移： 角加速度 平均角速度： 瞬时角速度： 平均角加速度： 瞬时角加速度： Date24 已知及初始条件，用积分法求=?=? （2）角量描述也有两类问题 已知=(t)，利用求导法求=？=? （3）圆周运动公式 Date25 3.线量与角量的关系 正方向 Date26 四、一般平面曲线运动 在圆周运动中，用an和a来 描绘质点的运动，这种概念可以 推广到一般平面曲线运动中去。 为曲率半径 描绘质点运动速度方向的改变 描绘质点运动速度大小的改变 O R Date27 讨论下述几种情况： 1、an=0， a=0， a=恒量， 2、 an0， a=0， a0， an=恒量， an恒量， a=0， a0， 质点作直线运动： 匀速直线运动 匀变速直线运动 质点作曲线运动： 质点作圆周运动： 匀速率圆周运动 变速率圆周运动 质点作一般曲线运动： 匀速率曲线运动 变速率曲线运动 Date28 注意：容易出错的地方 （m） Date29 例5： 一质点从静止出发沿半径R=1m的圆周运动，其角 加速度随时间t 的变化规律为 求： 质点的角速度 质点的切向加速度at 和法向加速度an 解： (2) (1) (3) Date30 例6： 一质点由静止(t=0)出发，沿半径为R=3m的圆周 运动，切向加速度大小保持不变为 at=3m/s2 ， 在t时刻其加速度 恰与半径成45角，则此时t 为多少秒？ 解： Date31 例7：设以水平速度 抛出一石块，若空气阻力不 计，求1秒时刻石块的法向和切向加速度以及曲率半径 解： Date32 例8： 已