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1、2020年7月29日，物理学的研究对象，1。物质的基本结构。物质之间的相互作用、引力、电磁作用、强相互作用和弱相互作用。最基本和最常见的运动形式和物质的转化规律，机械运动，热运动，电磁运动，原子和原子核的内部运动，2020年7月。力学，2020/7/29，力学，力学，运动学，动力学，经典力学，宏观，低速，研究机械运动的规律，如何描述物体的机械运动，以及研究机械运动的内在规律，尺寸不要太小。2020/7/29，1.1参考系统中时间和空间的测量，1.2粒子运动的描述，1.3相对运动，第1章粒子运动学，2020/7/29，1.1.1参考系统和坐标系，描述对象运动的相对性和绝对性，1。参照系，为了描述

2、一个物体，注：当讨论物体在地面上的运动时，它可以默认如下：地面参考系统，粒子运动学的任务：描述机械运动物体在空间中的位置和时间变化之间的关系，而不涉及运动变化的原因。1.1参考系统的时间和空间测量，2020/7/29，2。坐标系统，一个用来校准物体空间位置的坐标系统，是一个巩固在参考系统上的数学抽象。公共坐标系：2020/7/29，1.1.2。时间代表物质运动的连续性。1967年，第十三届国际计量大会决定用铯原子钟作为时间基准，并定义一秒钟的长度等于铯133原子基态两个超精细能级跃迁对应的辐射周期的9 192 631 770倍。2020/7/29，总共跨越43个数量级，2020/7/29，1.

3、1.3长度测量，空间中两点之间的距离，1。空间反映了物质运动的广泛性。2.三维空间中的位置可以由三个独立的坐标来确定。3。1983年10月第17届国际计量会议通过了米的标准：米是光在真空中1/299 792 458秒内的运行距离长度，2020/7/29，蛇吞尾图，形象地代表了物质空间大小的水平，2020/7/29，1下列情况下的所有物体都可以抽象为粒子：研究问题中物体的形状和大小可以忽略不计；物体上每个点的运动是相同的(平移)；每个点的运动对整体运动几乎没有影响。定义：2020/7/29，1。位置向量，在笛卡尔坐标系中，位置向量表示为：单位向量为：方向为：特征为：矢量化，实时性，相关性，1.2

4、.2向量运动方程和轨迹方程，2020/7/2。在直角坐标系中，质点运动轨迹方程描述了质点运动坐标随时间的变化。数学表达式是：运动方程(分量)，2。运动方程):)，粒子位置随时间变化的定律，运动方程，2020/7/29，示例1-1:粒子在半径为R、P(x，y)、S的均匀圆中运动，解3360，2020/7/29，解：(1)首先写参数方程，示例1-2。找出已知粒子的运动方程：(1)粒子的轨迹。(2)当t=0和t=2s时，粒子的位置矢量可以通过消去t，得到轨道方程，轨道图：2020/7/29，位置矢量的大小和方向；(2)当t=0，x=0 y=2 t=2，x=4 y=-2时，则1)位移描述了粒子位置变化

5、结果的物理量。让粒子在曲线中运动：从点a到点b，也就是说，在时间t，它位于点a，位向量，在时间t，它位于点b，位向量。在时间t中，位向量的变化称为位移。1.位移距离，即从甲到乙的有向线段，2020年7月29日。在直角坐标系中，注： (1)位移是一个向量，它满足平行四边形规则；(2)位移与实际路径不同；(3)向量问题，三维分解的标量解一维“、“-”表示(4)位移是向量和相对的。2020/7/29，2)路径：粒子(正标量)的实际行程长度称为路径s、2020/7/29，Displacement:是一个矢量，表示粒子位置变化的净效应，一般与粒子轨迹无关，只与起点和终点有关。距离：它是标量，即粒子通过的

6、实际路径的长度，与粒子的轨迹有关。何时取等号？2020/7/29，2。速度描述了粒子运动速度和方向的物理量，并定义：单位时间内粒子的位移，1)平均速度，其方向与t时间内的位移方向一致。单位：ms-1，2)瞬时速度(velocity)详细描述了粒子在特定时间的运动，速度的方向是粒子位于轨道上的切线方向，速度是矢量、瞬时和相对的，单位：ms-1，2020/7，平均速率：s，瞬时速率：讨论：一般情况：因此，当t 0是：时，请注意：的速率是标量，2020/7/29，3。加速度)-描述粒子速度的变化，1)平均加速度)，t1在t时间内，速度增量为：平均加速度，单位为ms-2，平均加速度方向为：与速度增量方

7、向一致。2020/7/29，2)瞬时加速度。当t 0时，平均加速度的极限是瞬时加速度。大小的极限方向：方向：当t趋于零时，速度增加，特征是：矢量，瞬时性和相对性，所以上面的公式不相等，2020/7/29，思考问题1:当一个粒子在平面曲线上运动时，加速度方向总是指向曲线轨迹的一侧？问题2:即，是否，因为，所以，2020/7/29，例1-3。知道一个粒子的运动方程，求出(1)粒子的速度和加速度。(2)找到相应的粒子运动的例子。解： (1)，斜抛运动，(2)，射程：射击高度：2020年7月29日。注：直线运动中“位移、速度和加速度”的矢量化。当粒子沿直线运动时，矢量的方向性反映在方向上，方向由正负符

8、号表示。(1) x是位移，不是距离；请注意(2)仅凭a的正负是不可能判断V是变大还是变小的，运动方程是运动学问题的核心，1。了解运动方程，计算粒子在任何时间的速度和加速度。了解运动粒子的速度函数(或加速度函数)和初始条件，求解粒子的运动方程，运动学中的两类问题，1)，2020/7/29，2)，3)，2000求： (1)在第二秒结束时，(2)粒子做什么运动，(3)第二秒的位移和平均速度，(4)第一秒的位移和距离，加速度，(2)阶，均匀减速，并求解：(1)瞬时速度，(Si)(3)位向量何时与速度向量垂直？(SI)，解：(1)，消除时间参数得到：(2)，(m)，(ms-1)，2020/7/29，速度

9、大小：速度方向：与x方向的角度，加速度大小：沿y轴负方向的方向，(3)，小时问：粒子在停止前移动多长时间？解决方案：双侧积分：粒子沿直线运动。再想想。有没有别的方法来解决这个问题？2020/7/29，示例1-7。路灯离地面的高度是h，高度为l的人以恒定的速度v0在路上行走。寻找：(1)图形头的移动速度。(2)阴影长度的增长率。，解：(1)建立如图所示的坐标，两边有导数：(2)让阴影长度为，其中，2020/7/29，自然坐标系：在运动轨迹上建立坐标的坐标系的切线为：切线坐标轴沿粒子前进方向的切线为正；法线方向：的法线坐标轴沿着轨迹法线方向的凹侧是正的。在粒子的轨迹上，任何一点都是坐标的原点。从原

10、点o到轨迹曲线上任意点p的弧长定义为点p的坐标s.1)自然坐标中的位置、距离和速度，1.2.4自然坐标中的速度和加速度，p，2020/7/29，p，q，距离：自然坐标之间的差值，速度：速度：自然坐标中沿切线方向的速度，不能。质点运动方程为s=s(t)，p到q的位移为。它的方向正交于切线和法线。2020/7/29，2)自然坐标中的加速度，假设：一个质点在一条普通曲线上运动，S、T位于P1，速度为，T位于P2，速度为，速度增量为：平均加速度：瞬时加速度：2020/7/29、正常加速度，总加速度是：改变速度，改变速度方向，2020/7/29，讨论：(1)在=0时匀速移动；以0变速运动。(2) an=

11、0线性运动；a 0曲线运动，2020/7/29，示例1-8:射弹运动，直角坐标：运动方程，速度方程，加速度方程，自然坐标，任意点：练习：做射弹运动的物体，已知v0，讨论，2020/7/29，2。圆周运动，1)角度测量):基于极坐标系统中旋转角度的基本参数。(1)角位置，一般：逆时针为正，单位：弧度，角位移，逆时针转动为正；顺时针旋转为负，2020/7/29，(2)角速度，平均角速度：角速度：(3)角加速度，平均角加速度：角加速度：角速度矢量：方向由右手螺旋指定。2020/7/29，角速度矢量3360，右手螺旋指定的方向。方向(一般)为：逆时针方向为正，(4)角度量与直线量的关系，2020/7/

12、29，(5)角度量表示圆周运动，这是一般曲线运动的一种特殊情况，曲率半径始终为r。一般圆周运动：匀速圆周运动：与匀速直线运动的基本公式相比，数学表达式相同，角度量表示匀速圆周运动的基本公式，2020/7/29，例1-9。当发动机工作时，主轴边缘一点的圆周运动方程是：(1)当t=2s时，该点的角速度和角加速度是多少？(2)如果主轴直径为D=40厘米，当t=1s时，计算该点的速度和加速度。求解： (1)，从角量与线量的关系中得到一个边缘点的速度、切向加速度和法向加速度，(2)，此时，总加速度的大小为：总加速度的方向为：2020/7/29，坐标系S固定在地面上；坐标系s固定在行车上，并随行车移动。绝

13、对运动：物体相对于静止参照系的运动，位移是相对运动：物体相对于其自身参照系的运动，位移是牵连运动：运动参照系相对于静止参照系的运动，位移是1.3相对运动，绝对运动相对运动牵连运动，2020年7月29日，绝对速度，牵连速度，相对速度，即伽利略速度变换，加速度变换：例如，2020年7月29日， 电梯相对于地面以加速度a0向上移动，物体A和B相对于电梯以加速度A移动，物体A和B相对于地面以加速度A移动，2020/。 位置向量：位移向量：速度向量：加速度向量(当0相对于0平移时)。注：它暗示了两个参考系统中时间和空间测量的绝对概念。2020/7/29，示例1-10。有人骑自行车以v0的速度向东行驶。现有的风以相同的速度从西北30度方向吹来。问：人们感觉风吹向哪个方向？解决方法：假设人是X，风是A，地面是b。根据相对运动原理，得到绝对速度(风对地)、相对速度(风对人)和牵连速度(人对地)。人们感觉风从30个方向从北向东吹。东、西、南、北，2020/7/29，示例1-11。这条河以