大学物理学（第二版）课件：运动学.ppt

平均速率定义为在时间内所经过的路程与时间间隔的比值，即3.速率速率是标量,只在数值上反映运动的快慢程度.瞬时速率定义为当时，平均速率的极限值,即为质点t时刻的瞬时速率v,讨论(1)平均速率与平均速度的大小(2)瞬时速率与瞬时加速度的大小一质点在平面上作一般曲线运动,其瞬时速度为,平均速度为,它们之间的关系必定有：.(A)(C)(B)(D)加速度是描述速度随时间变化规律的物理量.1.2.4加速度1.平均加速度质点做曲线运动，定义：平均加速度反映的是时间内速度变化的平均快慢程度。ｙｏｘＡ(t)Ｂ(t+)t时刻在A点速度为则：时刻到达B点速度为时间内增量为２.瞬时加速度令,的极限值就是质点在t时刻的瞬时加速度.定义式为:1）瞬时加速度是矢量,方向与速度增量方向相同.2）速度的大小、方向二者之一发生变化,瞬时加速度不等于零.注意左式说明加速度是速度的一阶、位矢的二阶时间导数。在直角坐标系中：方向：速度增量的方向.大小：讨论1.与的区别2.与的区别吗？讨论在Ob上截取有速度方向变化速度大小变化O问吗？讨论因为所以而例匀速率圆周运动所以（１）计算在ｔ＝１ｓ到ｔ＝４ｓ这段时间间隔内的平均速度；例设质点的运动方程为解：（１）由平均速度的定义式，在ｔ＝１ｓ到ｔ＝４ｓ内的平均速度为：其中解：（２）：由速度的定义式得故t=3s时速度为：而t=3s时的速率为：（２）求ｔ＝３ｓ时的速度和速率；（1）物体B的速度为：（2）易知,考虑细杆是刚性的，则L为一常量。解：按图所选的坐标轴，A的速度为：A例如图所示A、B两物体由长为L的刚性细杆相连，A、B两物体可在光滑轨道上滑行。如物体A以恒定速率向左滑行，当时，B的速度是多少？oxyLB由于x、y是时间的函数，上式两端求导得：则B的速度为：因为即：当时，AoxyLB1.3加速度为恒矢量时的质点运动1.3.1加速度为恒矢量时质点的运动方程已知一质点作平面运动,其加速度为恒矢量,有积分可得写成分量式积分可得写成分量式1.3.2一维运动若对于匀加速运动（即加速度恒定），有若再知道时刻质点的位置，又由于则可得此即我们经常所提到的匀加速直线运动.1.3.3曲线运动（斜抛运动）当子弹从枪口射出时，椰子刚好从树上由静止自由下落.试说明为什么子弹总可以射中椰子?斜抛运动初始条件则，任意时刻的速度：任意时刻的位置：消去方程中的参数得轨迹方程实际路径真空中路径由于空气阻力，实际射程小于最大射程.１）射程：（ｙ＝０时对应的ｘ的值）一定时对应的最大射程本章内容1.1质点参考系坐标系时空1.2描述质点运动的物理量1.3加速度为恒矢量时的质点运动1.4曲线运动1.5运动描述的相对性伽利略坐标变换1.1.1质点质点系1.1质点参考系坐标系时空2.质点系当物体不能被看作质点时，可把整个物体看成是由许多质点所组成的“质点系”这样的模型，弄清这些质点的运动，就可以弄清楚整个物体的运动.所以，研究质点的运动是研究物体运动的基础.1.质点质点是具有一定的质量而没有大小和形状的物体.质点是经过科学抽象而形成的理想化的物理模型.目的是为了突出研究对象的主要性质,暂不考虑一些次要的因素.说明：1）质点的概念是在考虑主要因素而忽略次要因素引入的一个理想化的力学模型。2）一个物体能否当做质点，取决于研究问题的性质。1.1.2参考系坐标系1.参照物宇宙中的一切物体都在运动,没有绝对静止的物体,这叫运动的绝对性.参照物:用来描述物体运动而选作参考的物体或物体系.同一物体的运动,由于我们选取的参照物不同，对它的运动的描述就不同,这称为运动描述的相对性.xy2.空间任何运动过程都是在一定的空间范围内展开的,即运动具有广延性.物体在运动中不断变化所占据的这些位置的总体,统称为空间.所以,空间是运动过程广延性或物体间相对位置和形状的反映.1.时间所谓“时刻”指时间流逝中的“一瞬”,对应于时间轴