第二章質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)1課件

第二章質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)超導(dǎo)懸浮

質(zhì)點(diǎn)是經(jīng)過(guò)科學(xué)抽象而形成的理想化的物理模型.目的是為了突出研究對(duì)象的主要性質(zhì),暫不考慮一些次要的因素.

為描述物體的運(yùn)動(dòng)而選擇的參照物叫做參考系.

參考系

如果我們研究某一物體的運(yùn)動(dòng)，而可以忽略其大小和形狀對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，若不涉及物體的轉(zhuǎn)動(dòng)和形變，我們就可以把物體當(dāng)作是一個(gè)具有質(zhì)量的點(diǎn)（即質(zhì)點(diǎn)）來(lái)處理.

質(zhì)點(diǎn)

選取的參考系不同，對(duì)物體運(yùn)動(dòng)情況的描述不同，這就是運(yùn)動(dòng)描述的相對(duì)性.研究飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，飛機(jī)可視為質(zhì)點(diǎn)研究衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)軌道時(shí),衛(wèi)星可視為質(zhì)點(diǎn)；但研究衛(wèi)星姿態(tài)控制時(shí)，則不能視為質(zhì)點(diǎn)。1、位置矢量*位矢的值為

確定質(zhì)點(diǎn)P某一時(shí)刻在坐標(biāo)系里的位置的物理量稱(chēng)位置矢量,簡(jiǎn)稱(chēng)位矢.式中、、分別為x、y、z

方向的單位矢量.§2.1質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程位矢的方向余弦PP2、運(yùn)動(dòng)方程分量式從中消去參數(shù)得軌跡方程

3、位移BABA經(jīng)過(guò)時(shí)間間隔后,質(zhì)點(diǎn)位置矢量發(fā)生變化,由始點(diǎn)A指向終點(diǎn)B的有向線(xiàn)段AB稱(chēng)為點(diǎn)A到B的位移矢量.位移矢量也簡(jiǎn)稱(chēng)位移.

位移的大小為BA所以位移

若質(zhì)點(diǎn)在三維空間中運(yùn)動(dòng)，則在直角坐標(biāo)系中其位移為4路程（）:質(zhì)點(diǎn)實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度.又位移的物理意義A)

確切反映物體在空間位置的變化,與路徑無(wú)關(guān)，只決定于質(zhì)點(diǎn)的始末位置.B）反映了運(yùn)動(dòng)的矢量性和疊加性.注意位矢長(zhǎng)度的變化位移與路程（B）

一般情況,位移大小不等于路程.

（D）位移是矢量,路程是標(biāo)量.（C）什么情況？不改變方向的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);當(dāng)時(shí).討論（A）P1P2

兩點(diǎn)間的路程不是唯一的,可以是或而位移是唯一的.位移位移矢量反映了物體運(yùn)動(dòng)中位置(距離與方位)的變化。討論(1)位移是矢量（有大小，有方向）位移不同于路程(2)位移與參照系位置的變化無(wú)關(guān)(3)與Δr的區(qū)別OPP’OO分清增量的大小與大小的增量區(qū)別1、平均速度在

時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B,其位移為時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的平均速度平均速度與

同方向.平均速度大小或BA§2.2瞬時(shí)速度矢量與瞬時(shí)加速度矢量2、瞬時(shí)速度

當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向就是沿該點(diǎn)曲線(xiàn)的切線(xiàn)方向.

當(dāng)時(shí)平均速度的極限值叫做瞬時(shí)速度,簡(jiǎn)稱(chēng)速度當(dāng)時(shí),瞬時(shí)速率：速度的大小稱(chēng)為速率若質(zhì)點(diǎn)在三維空間中運(yùn)動(dòng),其速度為平均速率BA瞬時(shí)速率討論

一運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某瞬時(shí)位于矢徑的端點(diǎn)處，其速度大小為（A）（B）（B）（B）（C）（D）[例題1]某質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為求:（1）t=0,1s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度矢量;（2）t=0到t=1s質(zhì)點(diǎn)的平均速度;

大小[解](單位m,s)yzO(單位m/s,s)方向t=0時(shí),t=1s時(shí),1）平均加速度B與同方向.（反映速度變化快慢的物理量）

單位時(shí)間內(nèi)的速度增量即平均加速度2）（瞬時(shí)）加速度3、加速度A加速度大小加速度加速度大小質(zhì)點(diǎn)作三維運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度為嗎？

討論在Ob上截取有速度方向變化速度大小變化O問(wèn)嗎？

討論因?yàn)樗远齽蛩俾蕡A周運(yùn)動(dòng)所以[例題2]某質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為求質(zhì)點(diǎn)的加速度矢量.(單位m,s)[解]a=10m/s2方向沿z軸.積分問(wèn)題推演初始條件求導(dǎo)求導(dǎo)積分積分質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)兩類(lèi)基本問(wèn)題

一由質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程可以求得質(zhì)點(diǎn)在任一時(shí)刻的位矢、速度和加速度；

二已知質(zhì)點(diǎn)的加速度以及初始速度和初始位置,可求質(zhì)點(diǎn)速度及其運(yùn)動(dòng)方程.§2-3質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的直角坐標(biāo)描述單位制和量綱國(guó)際單位制（SI）cdmolAKskgm坎德?tīng)柲柊才嚅_(kāi)秒千克米發(fā)光強(qiáng)度物質(zhì)的量電流熱力學(xué)溫度時(shí)間質(zhì)量長(zhǎng)度

定義：表示一個(gè)物理量如何由基本量的組合所形成的式子

.量綱作用1）可定出同一物理量不同單位間的換算關(guān)系

.3）從量綱分析中定出方程中比例系數(shù)的量綱和單位

.2）量綱可檢驗(yàn)文字結(jié)果的正誤

.量綱dimension某一物理量的量綱

第一類(lèi)問(wèn)題已知運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，求(1)t=1s到

t=2s質(zhì)點(diǎn)的位移(3)軌跡方程(2)t=2s時(shí)已知一質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程求例解(1)(2)(3)當(dāng)

t=2s時(shí)由運(yùn)動(dòng)方程得軌跡方程為解已知求和運(yùn)動(dòng)方程代入初始條件代入初始條件第二類(lèi)問(wèn)題已知加速度和初始條件，求例,t=0時(shí)，由已知條件有[例題1]一質(zhì)點(diǎn)沿x軸作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其位置與時(shí)間的關(guān)系為x=10+8t–4t2(單位m,s),求：（1）質(zhì)點(diǎn)在第一秒第二秒內(nèi)的平均速度.（2）質(zhì)點(diǎn)在t=0、1、2s時(shí)的速度.[解]方向與x軸正向相同[例題2]一質(zhì)點(diǎn)由靜止開(kāi)始作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，初始加速度為a0，以后加速度均勻增加，每經(jīng)過(guò)時(shí)間τ后增加a0，求經(jīng)過(guò)時(shí)間ts后質(zhì)點(diǎn)的速度和運(yùn)動(dòng)的距離.[解]據(jù)題意知，加速度和時(shí)間的關(guān)系為[例題3]跳水運(yùn)動(dòng)員沿鉛直方向入水，接觸水面時(shí)的速率為v0，入水后地球?qū)λ奈退母×ψ饔孟嗟窒?，僅受水的阻礙而減速，自水面向下取Oy軸，其加速度為，vy

為速度，k為常量.求入水后運(yùn)動(dòng)員速度隨時(shí)間的變化.[解]設(shè)運(yùn)動(dòng)員為質(zhì)點(diǎn)，根據(jù)已知條件有得可見(jiàn)運(yùn)動(dòng)員速度隨時(shí)間減小且當(dāng)t→∞時(shí)，速度變?yōu)榱?。[例題4]運(yùn)動(dòng)會(huì)上跳水運(yùn)動(dòng)員自10m跳臺(tái)自由下落。入水后因受水的阻礙而減速，自水面向下取坐標(biāo)軸Oy，其加速度為，.求運(yùn)動(dòng)員速度減為入水速度的1/10時(shí)，運(yùn)動(dòng)員入水深度.[解]設(shè)運(yùn)動(dòng)員以初速度為零起跳，至水面之速度為在水中加速度為經(jīng)常不斷地學(xué)習(xí),你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量StudyConstantly,AndYouWillK