第一章质点运动学-2016.pdf

第一部分：力学 我们知道任何物体都在不停的运动，最简单的运动是 机械运动。研究机械运动的规律及其应用的科学就是 力学。那么什么是机械运动呢？就是物体在空间的位 置随时间的运动规律。力学的内容又分为两大部分： 运动学—不考虑产生或改变运动的原因 力学 动力学—考虑改变运动状态的原因（力） 来研究运动 1 第一章 质点运动学 第一节 质点和参照系 第二节 位置矢量 位移 速度和加速度 第三节 圆周运动 第四节 相对运动 2 2 第一节 质点和参照系 一、质点 1.什么是质点 一个物体如果只考虑其运动，不考虑形状和大小，那 么就可以把它看成一个几何点，这个点就称为质点。 2.说明 质点是我们遇到的第一个物理模型。一个物体能否视为质点 并不简单以大小区分，而是由问题的性质来定。比如研究地 球上的物体运动，地球不可以视为质点，而研究地球在银河 系的位置，地球就可以视为质点。 二. 参照系 （frame of reference, reference system ） 参照系—运动是相对的，为了准确的描述物体的运动位置， 必须先找到一个参照物，然后确定研究的对象（质点）相对于参 照物的位置。被选定的参照称为参照系。 三. 坐标系 （coordinate system ） 坐标系— 以参照物为坐标原点建立一个数学坐标，用坐标来 准确表示物体的位置，这个坐标就称为坐标系。 通常是直角坐标，也可以用极坐标、球坐标、自然坐标。 第二节 位置矢量 位移 速度和加速度 一.位置矢量（position vector of a particle ） 1. 定义 由参照系上的坐标原点指向质点所处位置的矢量，称为 质点的位置矢量。 Z . P(x,y,z) r    . Y O X r 称为位置矢量，又简称位矢 2. 表示方法 如上图所示， 矢量用 表示，课本上用黑体 OP r 字表示，位矢在直角坐标系上的表示为： r xi  yj  zk i, j, k ：x ，y ，z方向的单位矢量 x ，y ，z ：质点的位置坐标  2 2 2 位矢的大小： r r x y z 1 x 1 y 1 z 方向  cos  cos  cos r r