[理学]物理学课件 第一章机械运动的描述ztq.pptVIP

第二节 描述质点运动的线量 二、位移和路程 四、速度和速率 运动学问题 第四节 描述刚体转动的角量 一、角位置和角位移 四、角量和线量的关系 运动学问题 匀变速直线运动和匀变速圆周运动对照表 * * 第1章 机械运动的描述 机械运动：物体之间（或物体各 部分之间）相对位置 的变动。 第一节 描述机械运动的基本概念 质点：具有一定质量，而大小、 形状可以忽略的物体。 说明：1、非几何点。 2、相对量。 刚 体：在任何情况下大小和形状 都不变的物体。 参照系---被选作参考的物体. 坐标系---直角坐标;球坐标. 一、位置矢量和轨迹方程 位置矢量： 运动方程： 轨道方程： 说明：① 与坐标的关系。 ② 矢量性、 瞬时性、 相对性. 位移：由初位置P指向末 位置Q的矢量，表示质点 在 d t 内的位置变化。 路程： 质点通过的实际路径的总长度。 三、位移和路程的区别 位移是矢量，路程是标量，位移和路程的大小一般不等。 速度：描述质点位置变化快慢和方向的物 理量。 平均速度： 瞬时速度： 大小： 方向：沿运动轨迹的切线方向 并指向前进的一侧。 平均速率 瞬时速率 注意： 1.矢量性、瞬时性、相对性。 2.与速率有别 ［例］一质点的运动方程为 １）质点的轨道方程； ２）任意时刻的位矢； ３）任意时刻的速度矢量及速度大小． 求： 解： ［例］已知： 求：1)从t1=1s到t2=2s之间质点的位移大小； 2)这段时间内质点的平均速度的大小； 3)t1、t2时刻质点的瞬时速度的大小． 解： 加速度：描述速度在大小 和方向上随时间 变化快慢的物理量 平均加速度： 瞬时加速度： 五、加速度 说明：１）方向　 直线 曲线---轨道凹面 同向－加速 反向－减速 2）瞬时性、矢量性。 切向加速度和法向加速度（圆周运动） 其中 一般曲线运动 [例]已知：R＝25m，s=t3+2t2(sI）． 求：t=2s时质点的切向加速度．法向加速度 及加速度的大小． 解： 第一类问题：已知物体的运动方程， 求任一时刻的速度、加速度。 在数学上为微分问题。 第二类问题：已知物体的加速度（或 速度）及初始条件，求运动方程。 在数学上为积分问题。 ［例］一质点沿x轴做直线运动，其加速度a=4t，且t=0时质点的初位置x0=5m，初速度v0=5m/s.试求质点的速度方程和位移方程. 一．匀变速直线运动方程(a=c) 第三节 几种典型的运动形式 二 圆周运动 1 匀速率圆周运动 2 变速率圆周运动 速度的大小和方向都在变化 定轴转动：刚体上各个质元都绕一 固定直线（轴）作圆周 运动。 O P 参考方向 x q r 转轴 角位置q ： 与ox 轴间的夹角。 角位移dq ：q 的增量。 二、角速度 平均角速度 瞬时角速度 大小： 方向：如图 三、角加速度 平均角加速度 瞬时角加速度 矢量关系 第一类问题：已知物体（刚体）的 （角）运动方程，求任一时刻的（角） 速度、（角）加速度。 在数学上为微分问题。 第二类问题：已知物体（刚体）的 （角）加速度[或（角）速度]及初始 条件，求（角）运动方程。 在数学上为积分问题。 ［例］已知一刚体作定轴转动的角 运动方程为?＝２t3,求t＝２s时的角速度和角加速度． ［例］已知一刚体按?＝２t作变速转动, 且t=0时初位置?0= ?,处速度?0=0, 求刚体转动的速度方程和角运动方程． 直线运动（a不变） 圆周运动（? 不变） * *