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物体运动规律及空间时间关系

目录：本课件内容概览运动学基础位置、位移、速度、加速度等概念直线运动匀速直线运动、匀变速直线运动、自由落体运动曲线运动抛体运动、圆周运动、简谐运动牛顿定律

引言：运动的普遍性与重要性从微观的原子到宏观的星系，运动无处不在2理解运动规律是认识世界的重要基础

运动学基础：基本概念位置物体在空间中的特定点，用坐标系描述位移物体位置的变化，矢量，具有大小和方向速度物体位移变化的快慢，矢量，具有大小和方向加速度物体速度变化的快慢，矢量，具有大小和方向

位置、位移与距离的区别位置物体在空间中的特定点，时刻在变位移位置变化的矢量，只看起点和终点距离运动轨迹的长度，标量，只有大小

速度：定义与平均速度瞬时速度某一时刻的速度，是速度的矢量1平均速度一段时间内的平均速度，是位移与时间的比值2速度变化速度的变化率，用加速度来描述3

加速度：定义与物理意义1加速度的定义速度变化量与发生变化所用时间的比值2加速度的方向与速度变化量的方向相同3加速度的物理意义描述物体速度变化的快慢

匀速直线运动：公式与图像速度公式v=s/t，其中v为速度，s为位移，t为时间位移公式s=vt，其中s为位移，v为速度，t为时间图像分析速度-时间图像为水平直线，位移-时间图像为斜直线

匀变速直线运动：公式推导初速度公式v0=v-at，其中v0为初速度，v为末速度，a为加速度，t为时间位移公式s=v0t+1/2at^2，其中s为位移，v0为初速度，a为加速度，t为时间速度平方公式v^2=v0^2+2as，其中v为末速度，v0为初速度，a为加速度，s为位移

匀变速直线运动：速度-时间关系1匀加速运动速度-时间图像为斜向上直线，斜率为加速度2匀减速运动速度-时间图像为斜向下直线，斜率为加速度3速度变化量速度-时间图像的面积等于位移变化量

匀变速直线运动：位移-时间关系1匀加速运动位移-时间图像为开口向上的抛物线，加速度越大，开口越宽2匀减速运动位移-时间图像为开口向下的抛物线，加速度越大，开口越宽3位移变化量位移-时间图像的斜率等于速度

匀变速直线运动：重要推论推论一在匀变速直线运动中，任意相邻相等时间内的速度变化量相等推论二在匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于这段时间内初速度和末速度的平均值推论三在匀变速直线运动中，物体在连续相等时间内的位移之差为一个常数

自由落体运动：定义与特征1定义仅受重力作用的物体运动2特征初速度为零，加速度为重力加速度g，方向竖直向下3公式s=1/2gt^2，v=gt，其中s为位移，t为时间，g为重力加速度

自由落体运动：公式应用

抛体运动：运动分解水平方向匀速直线运动，速度不变竖直方向匀变速直线运动，加速度为重力加速度g

平抛运动：水平方向分析速度公式vx=v0，其中vx为水平方向速度，v0为初速度位移公式x=v0t，其中x为水平方向位移，v0为初速度，t为时间

平抛运动：竖直方向分析速度公式vy=gt，其中vy为竖直方向速度，g为重力加速度，t为时间位移公式y=1/2gt^2，其中y为竖直方向位移，g为重力加速度，t为时间

斜抛运动：轨迹分析轨迹抛物线1对称性抛物线关于顶点对称2最大高度抛射点到轨迹顶点的距离3射程抛射点到落地点的水平距离4

斜抛运动：射程与高度射程L=(v0^2/g)sin2θ，其中v0为初速度，g为重力加速度，θ为抛射角最大高度H=(v0^2/2g)sin^2θ，其中v0为初速度，g为重力加速度，θ为抛射角

圆周运动：基本概念1物体沿着圆周轨迹的运动2线速度：物体在圆周上的运动速度，方向沿着圆周切线3角速度：物体在单位时间内转过的角度，方向垂直于圆周平面

角速度与线速度的关系角速度ω=Δθ/Δt，其中ω为角速度，Δθ为转过的角度，Δt为时间线速度v=rω，其中v为线速度，r为圆周半径，ω为角速度

向心加速度：推导与计算向心加速度的定义物体由于速度方向变化而产生的加速度，方向指向圆心向心加速度的计算ac=v^2/r=rω^2，其中ac为向心加速度，v为线速度，r为圆周半径，ω为角速度

向心力：来源与作用向心力的来源任何指向圆心的力都可以作为向心力，例如重力、摩擦力、弹力向心力的作用维持物体做圆周运动，改变物体运动方向，但不会改变物体运动速度

变速圆周运动：切向加速度1切向加速度由于物体速度大小变化而产生的加速度，方向沿着圆周切线2总加速度切向加速度与向心加速度的矢量和，方向不指向圆心

简谐运动：定义与特征1定义物体在回复力的作用下，做周期性的往复运动2特征回复力的大小与位移成正比，方向总是指