第一章 质点的运动规律.ppt

第一篇 力 学 静力学：研究物体平衡的条件 运动学：研究物体位置随时间的变化 动力学：研究各类运动发生的原因 第一章 质点的运动规律 二、物体运动是绝对的而运动的描述是相对的 绝对性：不存在绝对静止的物体 相对性：描述运动需以别的物体（参照系）作参照, 在不同的参照系中，对同一物体的运动具有不同的描述。 ? ? A 2.加速度 ? B 方向指向圆心 法向加速度： 物理意义：速度方向改变的反映。 方向沿切向 切向加速度： 物理意义：速度大小改变的反映。 一般平面曲线运动： 方向：指向轨道内侧 其中： 一质点从静止开始沿半径为R的圆周作匀变速圆周运动。当切向加速度和法向加速度大小相等时，该质点走过的路程是（ ） （B）R （C） （D） （A）R/2 两物体以相同的初速v0作斜抛运动，物体1的抛角为60o，物体2的抛角为45o，这两抛物线最高点的曲率半径之比 为 A 1:2 C 2:1 B D y x 曲率半径 斜抛运动，总加速度为 最高点 答案 A 【例】已知一质点在XOY平面内运动， 试求：1、质点作何运动？ 2、t 1秒时质点的an和at为多少？该处的ρ为多少？ 解：1、 匀变速曲线运动 2、 v a 甲 乙 V 0 丙 螺母的运动？ 甲：自由落体。 乙：竖直上抛。 丙：斜抛运动。 §1-3 运动描述的相对性 地面上人看来： S O S / O′ 基本关系式 v , 雨 地 v 车 , 地 v 雨 , v 车 雨 v , , 地 地 车 v v v + 地 地 车 车 雨 雨 , , , 一般关系式： v a 甲 乙 V 0 丙 螺母的运动？ 甲：自由落体。 乙：竖直上抛。 丙：斜抛运动。 甲：初速度为0，加速度为（g+a 的竖直下落。 [例]. 某人东行,v 50m/min时感觉有南风， v 75m/min时感觉有东南风，求风速。 ? 北 东 南 西 A B 由图： BD 75-50 25 ?BD BC 25 ? tan-1 25/50 27o 所以,风速大小为55.9m/min;方向为东偏北27o D C 45o 解：由题给条件写出矢量式: AC AB2+BC2 1/2 502+252 1/2 55.9m/min R B A VA VB VB VBA 圆周运动角量和线量关系 平面曲线运动： 方向：指向轨道内侧 其中： 运动描述相对性的一般关系式： 一、对三条定律的说明 1.第一定律 （1）指明了任何物体都具有惯性 （2）阐明了力的真正涵义， 即：力是改变物体运动 状态的原因，而不是 维持运动状态的原因。 [物体具有保持运动状态不变的属性] 返回 结束 §1-4 牛顿运动定律 牛 顿 2.第二定律 [物体运动状态变化的规律] 对应性：某方向的力只改变该方向物体运动状态。 自然坐标系 矢量性： 说明： 表达式： 瞬时性 二、牛顿运动定律的适用范围 3.惯性参照系： 在此参照系中观察，一个不受力作用的物体将保持静止或匀速直线运动状态不变。 3.第三定律 [力的相互作用性] 作用力与反作用力: 大小相等、方向相反，作用在不同物体上。 a 例：加速小车上的小球。 （小球与小车间无摩擦） 地面观察者： F 0 , a 0 车上观察者： F 0 ， a 0 三、动力学的二类问题 1.已知作用在物体上的力,由力学规律来决定该物体的 运动状态或平衡状态。 2.已知物体的运动状态或平衡状态，由力学规律来推断 作用在物体上的力。 隔离体法解题步骤 ?确定参照系，建坐标系 ?受力分析并作受力图 ?列方程并求解 ?选隔离体——研究对象 ·初定运动状态 求 : a ,T A F B T a [ 例] m m A B 30 0 50 kg 30 kg a 0.10 F 150 N m m N 0 B B g f B N B m B B T f B m a A F f m T N A A g a A 解： N T m f B B B g B x y F m N sin 0 + A A g a N f A A m A T F cos f A a x y 0.74 a m A B sin cos g F + + + m m m A B a a m m F + B T m m m B cos sin + A a a m a a max 讨论：当a为何值时, 由 d d cos sin + 0 a a a m 所以是极大值 tg -1 a m a a max 即：当 时 因为 d d cos + sin 2 2 ＜ 0 a a a m n sin a m T θ ω θ