全国高中物理奥林匹克及强基竞赛课件：第一章 运动的描述

全国高中奥林匹克及强基竞赛

物理力学篇（基础版）第一篇力学基础伽利略牛顿以伽利略和牛顿为代表的开创的经典物理力学

物理学是研究物体在空间运动的一门科学；称为机械运动。机械运动有哪些类型呢？

第一章运动的描述平动转动振动如何描述这些不同形式的机械运动呢？

第1节

运动描述的基本物理量一、运动的绝对性和相对性1.运动是绝对的：任何物体任何时刻都在不停地运动着2.运动又是相对的：运动的描述是相对其他物体而言的

为了描述一个物体的运动，必须选择另一个物体作为参考，被选作参考的物体称为参照系。3.参考系:二、坐标系:2.地心系3.地面系参照物上固定的坐标系统，用于确定物体的位置1.日心系第1节

运动描述的基本物理量一、运动的绝对性和相对性二、坐标系:1.直角坐标系：参照物上固定的坐标系统，用于确定物体的位置jikr

有了坐标系就可以精确描述物体的位置.位置矢量：r位矢大小：r=位矢方向：ɑβƳɑ、β、Ƴcosɑ=

cosβ=

cosƳ=

第1节

运动描述的基本物理量一、运动的绝对性和相对性二、坐标系:1.直角坐标系：2.球面坐标系：3.柱面坐标系:P

P

Z

参照物上固定的坐标系统，用于确定物体的位置jikr

ɑβƳ有了坐标系就可以精确描述物体的位置.平动转动振动第1节

运动描述的基本物理量一、运动的绝对性和相对性二、坐标系:1.直角坐标系：2.球面坐标系：3.柱面坐标系:有了坐标系就可以精确描述物体运动的位置.参照物上固定的坐标系统，用于确定物体的位置平动转动振动第1节

运动描述的基本物理量一、运动的绝对性和相对性二、坐标系:1.直角坐标系：2.球面坐标系：3.柱面坐标系:有了坐标系就可以精确描述物体运动的位置.参照物上固定的坐标系统，用于确定物体的位置三、质点:没有大小和形状，具有质量的点。形状和体积完全不变的理想模型平动三、质点:没有大小和形状，具有质量的点1.物体不变形，不作转动(此时物体上各点的速度及加速度都相同，物体上任一点可以代表所有点的运动)。2.物体本身线度和它活动范围相比小得很多(此时物体的变形及转动显得并不重要)。转动振动大小和形状完全不变四、刚体:形状和体积完全不变的理想模型三、质点:没有大小和形状，具有质量的点四、刚体:用质点来代替刚体的位置变动2.在平动中，其上任意两点的连线始终保持平行。1.各质点间的相对位置永不发生变化的质点系。ABA/B/A//B//ZXYo形状和体积完全不变的理想模型三、质点:没有大小和形状，具有质量的点四、刚体:用质点来代替刚体的位置变动2.在平动中，其上任意两点的连线始终保持平行。1.各质点间的相对位置永不发生变化的质点系。五、位置矢量:r(t)坐标原点到所在位置的矢量。

1.位移∆r=r2-r1

r1r2∆r五、位置矢量:坐标原点到所在位置的矢量。

2.路程∆s=s2-s1矢量标量ZXYor(t)r1r2∆r∆s注意:当时间趋近于零的时候,位移大小等于路程记作：dr=ds1.位移∆r=r2-r1注意:∆r与∆r大小不等∆r五、位置矢量:坐标原点到所在位置的矢量。2.路程∆s=s2-s1矢量标量ZXYor(t)r1r2∆r∆s注意:当时间趋近于零的时候,位移大小等于路程，即dr=ds1.位移∆r=r2-r13.平均速度V=

4.瞬时速度V=

(∆t趋近于零)平均速率V=

瞬时速率V=

(∆t→0)V=lim

∆t→0

∆r=

dr=4.瞬时速度V=

(∆t趋近于零)

若是直线运动Vx=

V=lim

∆t→0

∆r=

dr=Vy=

Vz=

V=

则用一维坐标系ZXYor(t)r1r2∆r∆sx/mt/s01234604020∆x∆t例1:某物体做直线运动，若其位置随时间的变化关系为x(t)=2t2+3t，求3S时的速度?

V=lim∆t→0解：例1:某物体做直线运动，若其位置随时间的变化关系为x(t)=2t2+3t，求3S时的速度?x/mt/s01234604020∆x∆t

V=lim∆t→0解：

=lim∆t→0

=lim∆t→0=4t+3即V3=4×3+3=15m/s

=lim∆t→0

=lim∆t→0

=lim∆t→0∆t→0是什么意思？例1:某物体做直线运动，若其位置随时间的变化关系为x(t)=2t2+3t，求3S时的速度?x/mt/s01234604020

V=lim∆t→0解：

=lim∆t→0

=lim∆t→0=4t+3即V3=4×3+3=15m/s

=lim∆t→0

=lim∆t→0

=lim∆t→0∆t→0是什么意思？dxdtx/mt/s01234604020dxdt例1:某物体做直线运动，若其位置随时间的变化关系为x(t)=2t2+3t，求3S时的速度?

V=lim∆t→0解：

对x(t)=2t2+3t，在某个时刻求极限其结果为其图像在该点的切线的斜率=4t+3x/(t)=

=4t+3x/(t)=(atm+btn)/=amt(m-1)+bnt(n-1)y/(x)=(axm+bxn)/=amx(m-1)+bnx(n-1)数学上：物理上：x/mt/s01234604020变式1:某物体做直线运动，若其位置随时间的变化关系为x(t)=2t3+3t2，求3S时的速度?解：=6t2+6tv=x/(t)即V3=6×32+6×3=72m/s

ZXYov(t)v1v23.平均速度V=

4.瞬时速度V=5.平均加速度a=

6.瞬时加速度a=lim

∆t→0lim

∆t→0

=V/(t)

=r//(t)

=r/(t)v1∆v

位移对时间求极限或求导。

x/mt/s01234604020变式2:某物体做直线运动，若其位置随时间的变化关系为x(t)=2t2+3t，求它的加速度?解：=4t+3v=x/(t)m/s2a=v/(t)=4变式3:某物体做直线运动，若其位置随时间的变化关系为x(t)=2t3+3t2，求它的加速度?解：=6t2+6tv=x/(t)a=v/(t)=12t+6五、位置矢量:坐标原点到所在位置的矢量。2.路程∆s=1.位移∆r=3.平均速度V=4.瞬时速度V=5.平均加速度a=6.瞬时加速度a=r2-r1s2-s1

r/(t)

v/(t)=