第1章质点的运动及其运动定律讲述.pptVIP

例如：已知一质点的位矢为 例如：已知一质点的位矢为 切向加速度（速度大小变化引起） 法向加速度（速度方向变化引起） 圆周运动加速度 与 夹角 1 – 2 圆周运动 自然坐标系 ( s ) ：建立在质点运动轨迹上，以动点为原点，以切向单位矢量和法向单位矢量为垂直轴的二维坐标系，称为自然坐标系。自然坐标系在描述物体曲线运动方面有较大优越性。 1 – 2 圆周运动 ? ? ? ? 讨论 一般曲线运动: 其中? 为曲率半径， 引入曲率圆后，整条曲线就可看成是由许多不同曲率半径的圆弧所构成 的方向指向曲率圆中心 1 – 2 圆周运动 其中 曲率半径 . ? 对于一般的曲线运动 利用自然坐标, 一切运动可以根据切向、法向加速度来分类： an= 0 at= 0 匀速直线运动 an= 0 at ? 0 变速直线运动 an ? 0 at = 0 匀速曲线运动 an ? 0 at ? 0 变速曲线运动 1 – 2 圆周运动 对于作曲线运动的物体，以下几种说法中哪一种是正确的： （A）切向加速度必不为零； （B）法向加速度必不为零（拐点处除外）； （C）由于速度沿切线方向，法向分速度必为零，因此法向加速度必为零； （D）若物体作匀速率运动，其总加速度必为零； （E）若物体的加速度 为恒矢量，它一定作匀变速率运动 . 讨 论 1 – 2 圆周运动 例 质点作半径为R的变速圆周运动的加速度大小为： （1） （2） （3） （4） 讨 论 1 – 2 圆周运动 例 高速火车预定运行的平均速度(率)为216 km.h-1。 如果火车以此速度运行并沿圆弧轨道转弯，为保证乘客安全，火车的加速度大小不允许超过0.05g (g为重力加速度)，则轨道所允许的最小半径为多少？ 解： 火车在 转弯处作匀速率圆周运动， 1 – 2 圆周运动 1-4 牛顿定律 牛顿 Issac Newton（1643－1727）英国物理学家,经典物理学的奠基人.他的不朽巨著《自然哲学的数学原理》总结了前人和自己关于力学以及微积分学方面的研究成果.牛顿是近代自然科学奠基时期具有集前人之大成的贡献的伟大科学家 . 1 – 4 牛顿定律 牛顿的生平与主要科学活动 少年时代的牛顿，天资平常，但很喜欢制作各种机械模型，他有一种把自然现象、语言等进行分类、整理、归纳的强烈嗜好，对自然现象极感兴趣。 青年牛顿 1666年6月22日至1667年3月25日， 两度回到乡间的老家 1665年获学士学位 1661年考入剑桥大学三一学院 1 – 4 牛顿定律 全面丰收的时期 1667年牛顿返回剑桥大学当研究生， 次年获得硕士学位 1669年发明了二项式定理 1669年由于巴洛的推荐，接受了卢 卡斯数学讲座教授的职务 1672年进行了光谱色分析试验 1672年，由于制造反射望远镜的成就被接纳为伦敦皇家学会会员 1680年前后提出万有引力理论 1687年出版了《自然哲学的数学原理》 1 – 4 牛顿定律 数学形式： 时， 常矢量 定义了物体的惯性 任何物体都有保持其运动状态不变的性质, 这一性质叫惯性. 任何物体都要保持其静止或匀速直线运动状态，直到外力迫使它改变运动状态为止. 定义了力 力是物体运动状态发生变化的原因. 定义了惯性参照系 物体在某参考系中, 不受其他物体作用而保持静止或匀速直线运动状态 , 这个参考系称为惯性系 . 相对惯性系静止或匀速运动的参照系也是惯性系 . 一 牛顿第一定律 1 – 4 牛顿定律 当 时， 为常量 力的叠加原理 牛顿第二定律只适用于质点的运动. 二 牛顿第二定律 物体动量随时间的变化率 等于作用于物 体的合外力 , 即 质点所受合外力与获得的加速度为瞬时对应关系 1 – 4 牛顿定律 一般的表示 直角坐标表示 自然坐标表示 牛顿第二定律的数学表达式 1 – 4 牛顿定律 两个物体之间作用力 和反作用力 , 沿同一直线, 大小相等, 方向相反, 分别作用 在两个物体上 .　　　　　 （物体间相互作用规律） 三 牛顿第三定律 地球 1 –