大学物理生技14课件质点运动1.pptxVIP

作业;第1章 质点运动学; §1-1 质点 参考系 表达式; §1-1 质点 参考系 表达式; §1-1 质点 参考系 表达式;3. 坐标系 ( coordinate system );柱坐标系 ( cylindrical polar coordinates );球坐标系 ( spherical polar coordinates );平面极坐标系 ( planar polar coordinates ); §1-1 质点 参考系 表达式; §1-1 质点 参考系 表达式;§1-2 位移 速度 加速度;§1-2 位移 速度 加速度;§1-2 位移 速度 加速度;§1-2 位移 速度 加速度;3.瞬时速度 大小： 方向：是沿着轨迹上质点所在点的 切线方向并指向质点前进的一侧。 4.瞬时速率 ;四. 加速度(acceleration) 描述质点速度变化快慢程度的 物理量。 1.平均加速度 速度增量 平均加速度 平均加速度的方向与速度增量方向一致。 2.瞬时加速度;§1-2 位移 速度 加速度;五．切向加速度和法向加速度 1.自然坐标系 在运动轨道上任一点 建立正交坐标系; 其一根坐标轴沿轨道 切线方向, 正方向为运动 的前进方向，单位矢量 ; 一根沿轨道法线方向, 正方向指向轨道内凹的一侧，单位矢量 。 沿着轨道各点坐标系方位不断变化。 ;2.自然坐标系中的加速度 ;;曲线运动的加速度图示; 如果质点的速度的大小不变，只是方向 改变，它只有法向加速度(向心加速度)， 质点就作匀速曲线运动（是否一定是匀速 圆周运动？）；;六．圆周运动的角量描述 1.角位置（rad） 位矢与 x 轴夹角θ 2.角位移 （rad） 角位置的变化⊿θ 注意：角位移不但有大小而且有转向,逆正、顺负 3.角速度（ rad·s-1 ） 平均角速度 瞬时角速度;角速度的方向;4.角加速度（rad·s-2） 平均角加速度 瞬时角加速度 ;圆周运动的加速度图示;§1-3 运动的两类基本问题;例 一质点的运动方程为 x = 4t2, y = 2t + 3,其中x和y 的单位是米，t 的单位是秒。试求：（1）运动轨迹；（2）第一秒内的位移；（3）t = 0 和 t = 1两时刻质点的速度和加速度。 解：(1)由运动方程 x = 4t2 y = 2t + 3 消去参数 t 得 x = ( y ? 3)2 抛物线方程 (2)运动方程写成位置矢量形式 ;例 一球以30m·s-1的速度水平抛出，试求5s钟后加速度的切向分量和法向分量。 解：由题意可知，小球作平抛运动，它的运动方程为 将上式对时间求导，可得速度在坐标轴上的分量为  因而小球在t时刻速度的大小为 ;故小球在t时刻切向加速度的大小为 因为小球在任意时刻，它的切向加速度与法向加速度满足 且互相垂直。由三角形的关系，可求得法向加速度为： 代入数据，得 ;例 离水面高度为h的岸边，有人用绳拉船靠岸。当人以v0的速率收绳时，试求船的速度和加速度。;船的加速度;例 求匀加速运动的运动方程。;直角坐标分量式;例 设某质点沿x轴运动，在t=0时的速度为v0，其加速度与速度的大小成正比而方向相反，比例系数为k(k0)，试求速度随时间变化的关系式。 解： 速度的方向保持不变，但大小随时间增大而减小。 ;积分法;角量的运动方程;例 一飞轮转速n=1500r/min，受到制动后均匀 地减速，经t=50 s后静止。 （1）求角加速度α和飞轮从制动开始到静止所转过 的转数N； （2）求制动开始后t=25s 时飞 轮的角速度? ； （3）设飞轮的半径r=1m，求在 t=25s 时边缘上一点的速 度和加速度。; 量值为?0=2??1500/60=50? rad/s，对于匀变速转动，可以应用以角量表示的运动方程，在t=50S 时刻? =0 ，代入方程?=?0+at 得; （2）t=25s 时飞轮的角速度为;（3）t=25s 时飞轮边缘上一点P 的速度。;边缘上该点的加速度 其中 的方向 与 的方向相反， 的方向指向轴心， 的大小 为;§1-4 运动关系的相对性;典型事例：小球的运动;二.平动坐标系变换 1.两参考系K和K’，相对做平动运动; ;2.成立条件——绝对时空观（宏观低速运动） 空间绝对性:空间两点距离的测量与参考系无关。 时间绝对性:时间的测量与参考系无关。 ;;例 某人骑摩托车向东前进，其速率为10m?s-1时觉得有南风，当其速率为15m?s-1时，又觉得