大学物理第一章 质点运动学幻灯片.pptVIP

1.大学物理（1）期中，期末考试均为闭卷形式，期中只考经典力学部分（1-7章），期末考波动光学、狭义相对论基础和热学部分，各占总成绩的50％；期中考试初步定于第十周周末，具体安排另行通知。 二维平面运动 　若质点作平面运动，在平面上取坐标系o-xy ，则质点P的位置由两个坐标 x、y 确定。 圆周运动的角量和线量的关系 典例6.一粒子沿抛物线轨道　　　　运动，且 知　　　　　。试求粒子在　　　　处的速度和加速度。 例1.一粒子沿抛物线轨道　　　　运动，且 知　　　　　。试求粒子在　　　　处的速度和加速度。 典例5 ：一质点沿 x 轴运动,其加速度 a 与位置坐标的关系为 a=3+6x2 (SI),如果质点在原点处的速度为零,试求其在任意位置处的速度。 1.7 相对运动 运动的描述是相对的。 参考系S相对参考系S平动 研究的问题: 同一物体在不同的参考系中各自测量 的状态参量之间的关系 实验室参照系（S ） ? 相对观察者固定 运动参照系（S） ? 相对上述参照系运动 平动速度为 研究的问题是：t 时刻质点运动到P点 两个相对平动坐标系如图 S系描述的物理量是: S系描述的物理量是: S系 S系 S系 S系 引入矢量 由图得P点在两个相对平动的参考系中 位矢关系： 位移关系： 两边除?t， 得速度关系: 取极限 称为伽利略速度变换 例：可用速度关系解释：雨天骑车，人只在胸前铺一块塑料布即可遮雨。 ?雨对地= ?′雨对人+u人对地(骑车)（? ） （?′） （u ） ?雨对地 u人对地(骑车) ? ′雨对人 加速度关系： 在S相对于S平动的条件下 若 则 加速度关系变为 在相对作匀速直线运动的参考系中观察同一质点的运动时，所测的加速度是相同的 位移关系： 速度关系： 位矢关系： 加速度关系 在两个相对平动的参考系中 1）以上结论是在绝对时空观下得出的 讨论 只有假定“长度的测量不依赖于参考系” （空间的绝对性），才能给出： 和 只有再假定“时间的测量不依赖于参考系” （时间的绝对性），才能给出： 和 绝对时空观只在 u c 时才成立。 2.已知加速度或速度求运动方程用积分 t=0为初始时刻，t=0时质点所在位置x0称为初始位置，质点的速度v0称为初始速度，初始位置和初始速度通常称为质点运动的初始条件(x0,v0). 速度 v= v(t) = dx/dt 加速度 a =a(t) =dv/dt v= v0+at 匀加速直线运动a=常量，可有： 典型：自由落体 上抛运动 例7.一质点沿x轴作直线运动，其加速度a与时间t的关系为 求质点的运动方程. 其中 为常量.设t=0时,v=0,x=0. 例8.一物体悬挂在弹簧上作竖直运动，其加速度为a=-ky，式中k为常量，y是以平衡位置为原点所测得的坐标，假定振动的物体在坐标y0处的速度为v0，试求速度v与坐标y的函数关系式。 提示： 习题指导典例5 6 习作题15 1.5 抛体运动 典型的匀加速运动 初速度为 与水平方向夹角为? 在由初速度 和 所确定的平面内 初始条件：取抛出时刻为初始时刻t＝0 质点运动状态量是： 速度分量式： 位矢分量式： 加速度分量式： 轨迹方程： 1.运动的独立性与叠加性 运动的独立性：如果一个质点同时参与几个 分运动，其中任何一个运动都不受到其他运 动的影响，就好像只有自己存在一样。 运动的叠加性：质点的一般运动可以看做由 几个相互独立的运动的合成。例如斜抛体运动 讨论 一质点在oxy平面内作二维曲线运动，已知其加速度ax=2,ay= 36 t2。设: 质点 t＝0 时 r0=0, v0=0。 求：(1)此质点的运动方程；(2)此质点的轨道方程。 解： 练习1 所以质点的运动方程为： 上式中消去t,得 y=3x2 即为轨道方程可知是抛物线。 (2)轨道方程 1.6 圆周运动 一、匀速圆周运动 向心加速度 特点：速度大小不变，方向时刻在变。加速度只改变速度的方向，而且永远指向圆心----向心加速度： 方向：永远指向圆心---向心加速度---速度方向的变化率 P Q 二、变速圆周运动 切向加速度 法向加速度 速度三角形 P Q A B C D 速度三角形 法向 切向 P Q A B C D 1）法向加速度意义— 反映速度方向的变化 瞬时性(大小、方向) 正值 2）切向加速度的意义 瞬时性 可正可负 大小 等于速率的变化率 方向 轨道的切线方向 表示速率随时间增大 与 同方向 表示速率随时间减小 与 反方向 反映速度大小的变化 用自然坐标系