关于质心与质心坐标系的探讨

毕业论文（设计）题目关于质心与质心坐标系的探讨子课题题目无1、选题的意义；质心为多质点系统的质量中心,质点位置对质量加权取平均值，可得质心位置。我们在学习质心时往往注重其概念和应用，但忽略了如何找质心，并且有时会将质心和重心混淆。由于质心的运动直接反映了质点组整体运动的特征，而质心系中的动力学现象和规律又具有一系列特殊而重要的性质，使得质心参考系在研究动力学问题中占有重要的地位。质心参考系尽管不一定是惯性系，但质点组的动力学规律对其都成立给分析质点组的运动特征带来很大的方便，尤其是对于动态质点组问题有很好的简化作用。2.简述选题在该领域的水平和发展动态；在张三慧版大学物理教程[1]中指出关于质心与质心坐标系的研究首先是质心及质心坐标系的基木概念，并在此基础上对“质心”和“重心”两个概念的区别与联系做了讨论。其次，还针对一些特殊物体(如规则平面薄板，弹簧等)的质心位置的确定方法做了整理讨论。蒋继建在《质心系中物理量的对称性》[2]中指出在对质心坐标系的讨论,着重研究了质心系中动量定理及其守恒定律、动能定理、角动量定理及其守恒定律、功能原理等的表达式，并通过公式推导的方法论证了无论质心坐标系是惯性系还是非惯性系，以上几个定理的表达形式和他们在基木参考系中的表达形式完全一致，而这种现象在其他非惯性系中是不可能实现的。从而凸显出质心坐标系的特殊性。吴红燕、候越在《质心概念的应用问题研究》[3]中对质心系中的对称性做了浅述，指出用对称性解决两体问题时比较的简明快捷。从而表明质心参考系在物理学中的特殊地位及利用质心参考系解决物理学问题时的优越性。于斌在《质心概念教学研究》[4]中指出从一个物体的质心转移一个距离至彼此的质心，可以简化成二体问题来进行计算。在两个天体当中，有一个比另一个大许多的情况下（在相对封闭的环境），质心通常会位于质量较大的天体之内。因而较小的天体会在轨道上绕着共同的质心运动，而较大的仅仅只会略微"抖动"。郝豪在《普通物理质心概念教学法的探讨》[5]中指出地月系统就是这样的状况，俩者的质心距离地球的中心4,671公里，而地球的半径是6,378公里。当两个天体的质量差异不大时，质心通常会介于两者之间，而这两个天体会呈现互绕的现象。王春燕在《谈普通物理中质心与质心运动定理的教学》[6]中指出在质点组力学以及刚体力学中引入质心的概念是非常有用的。引入质心概念后，可以很自然地得出多体系统的动量守恒定理以及刚体转动惯量的平行轴定理。同时，利用质心的概念，使得刚体的动能以及势能得到更加准确的表述，这表明了质心在处理这类经典物理问题中的优越性。3.论文（设计）所要设计、研究的内容，研究方法和实施方案；主要内容:首先讨论了质心及质心坐标系的基本概念，并在此基础上对“质心”和“重心”两个概念的区别与联系做了讨论。其次，还针对一些特殊物体的质心位置的确定方法做了整理讨论。研究了质心系中动量定理及守恒定律、动能定理、角动量定理及守恒定律、功能原理等的表达式及其应用，从而表明了质心参考系在物理学中的特殊地位及利用质心参考系解决物理学问题时的优越性。基木要求:对质心和质心坐标系展开讨论，研究它们的概念、特点、应用。研究方法:（1）文献研究法根据研究目的或课题，通过调查文献来获得资料，从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题。（2）公式推导法通过公式推导得到质心系中各个定理的表达式，来说明质心系的特点。实施方案：第一阶段：选题阶段（2020年1月至2月）。确定的毕业论文撰写指导教师，并在指导老师的指导下完成毕业论文的选题。第二阶段：开题答辩阶段（2020年3月初）。在指导老师的指导下，进行开题答辩，顺利通过开题报告。第三阶段：初稿阶段（2020年3月上旬至3月下旬）。通过认真调研、资料检索等，完成毕业论文撰写初稿并提交至指导老师处，由指导老师提出修改意见。第四阶段：定稿阶段（2020年4月上旬至4月中旬）。依据指导老师的意见，对论文存在的问题和不足进行认真修改，进行定稿。第五阶段：答辩阶段（2020年5月下旬）。根据安排学院统一安排，进行论文结题答辩。参考文献[1]张三慧.大学物理学简程[M].北京：清华大学出版社，2014.[2]蒋继建.质心系中物理量的对称性[J].聊城大学学报（自然科学版），2014(7)[3]吴红燕，候越.质心概念的应用问题研究[J].安阳师范学院学报，2017（2）[4]于斌.质心概念教学研究[J].辽宁师范大学学报（自然科学版），2016（3）[5]郝豪.普通物理质心概念教学法的探讨[J].南京高师学报，2015（4）[6]王春燕.谈普通物理中质心与质心运动定理的教学[J].呼伦贝尔学院学报，2017（4）指导教师意见简述选题与专业培养目标和专业要求关系、题目难度、工作量、理论性和实用性等方面是否符合本科培养要求并给出开题意见。签字：年月日备注注：1．本报告由学生在接到“毕业论文（设