大学物理质点运动学、动力学习题.ppt
第一、二章习题课第一、二章习题课习习习习 题题题题 课课课课质点运动学、动力学质点运动学、动力学质点运动学、动力学质点运动学、动力学 1第一、二章习题课第一、二章习题课 一、质点运动的矢量描述一、质点运动的矢量描述位矢和位移位矢和位移运动方程：运动方程：位移：位移：P O r(t)v速度和速率速度和速率主要内容回顾主要内容回顾2第一、二章习题课第一、二章习题课加速度加速度直角坐标系中的位置矢量、速度和加速度直角坐标系中的位置矢量、速度和加速度 任意曲线运动都可以视为沿任意曲线运动都可以视为沿x,y,z轴的三个各自独轴的三个各自独立的直线运动的叠加（矢量加法）。立的直线运动的叠加（矢量加法）。运动的独立性原理运动的独立性原理或或运动叠加原理运动叠加原理3第一、二章习题课第一、二章习题课自然坐标系中的速度和加速度自然坐标系中的速度和加速度圆周运动中的切向加速度和法向加速度圆周运动中的切向加速度和法向加速度4第一、二章习题课第一、二章习题课二、圆周运动的角量描述二、圆周运动的角量描述OXR角位移角位移角位置角位置角速度角速度角加速度角加速度 5第一、二章习题课第一、二章习题课三、相对运动三、相对运动 力学的相对性原理力学的相对性原理 动力学定律在一切惯性系动力学定律在一切惯性系中都有相同的数学形式。这个结论进一步推广为：中都有相同的数学形式。这个结论进一步推广为：对于力学规律来说，一切惯性系都是等价的。对于力学规律来说，一切惯性系都是等价的。A,B,C三个质点三个质点相互间有相对运动相互间有相对运动伽利略变换伽利略变换6第一、二章习题课第一、二章习题课求导求导求导求导积分积分积分积分四、质点运动学两类基本问题四、质点运动学两类基本问题 1、由质点的运动方程可以求得质点在任由质点的运动方程可以求得质点在任一时刻的位矢、速度和加速度；一时刻的位矢、速度和加速度；2、已知质点的加速度以及初始速度和初始位已知质点的加速度以及初始速度和初始位置置,可求质点速度及其运动方程可求质点速度及其运动方程7第一、二章习题课第一、二章习题课1)以直线运动为例以直线运动为例8第一、二章习题课第一、二章习题课2)3)9第一、二章习题课第一、二章习题课1）在直角坐标下）在直角坐标下对一般曲线运动对一般曲线运动 在前述关系式中，将在前述关系式中，将 、用其分量用其分量 、替换即可，如替换即可，如10第一、二章习题课第一、二章习题课2）在自然坐标下）在自然坐标下 在前述关系式中，将在前述关系式中，将 、用其用其 、替换替换即可，如即可，如11第一、二章习题课第一、二章习题课五、牛顿定律的应用举例五、牛顿定律的应用举例 已知力求运动方程已知力求运动方程 已知运动方程求力已知运动方程求力两类常见问题两类常见问题隔离物体隔离物体 受力分析受力分析 建立坐标建立坐标 列方程列方程 解方程解方程 结果讨论结果讨论12第一、二章习题课第一、二章习题课讨论题讨论题1、一质点做抛体运动（忽略空气阻力），如图所示、一质点做抛体运动（忽略空气阻力），如图所示请回答下列问题：请回答下列问题：质点在运动过程中质点在运动过程中（3）法向加速度是否变化？）法向加速度是否变化？（4）轨道何处曲率半径最大？其数值是多少？）轨道何处曲率半径最大？其数值是多少？13第一、二章习题课第一、二章习题课因此在起点和终点曲率半径的值一定最大，因此在起点和终点曲率半径的值一定最大，在最高在最高点值最小。点值最小。在轨道起点和终点在轨道起点和终点 最大，最大，an值最小，值最小，v=v0值最大。值最大。在最高点在最高点an值最大，值最大，v=v0cos 0最小最小。14第一、二章习题课第一、二章习题课3.是什么运动是什么运动是变速直线运动是变速直线运动15第一、二章习题课第一、二章习题课典型例题典型例题1、一质点沿、一质点沿x轴运动，其加速度为轴运动，其加速度为a=4t(SI制制),当当t=0时，时，物体静止于物体静止于x=10m处。试求质点的速度，位置与时间处。试求质点的速度，位置与时间的关系式。的关系式。解：解：16第一、二章习题课第一、二章习题课2、路灯离地面高度为、路灯离地面高度为H，一个身高为一个身高为h的人，在灯下的人，在灯下水平路面上以匀速度水平路面上以匀速度 步行。如图所示。求当人与步行。如图所示。求当人与灯的水平距离为灯的水平距离为x时，他的头顶在地面上的影子移动时，他的头顶在地面上的影子移动的速度的大小。的速度的大小。解：建立如图坐标，解：建立如图坐标，t时刻头顶时刻头顶影子的坐标为影子的坐标为X17第一、二章习题课第一、二章习题课18第一、二章习题课第一、二章习题课解：解：3.一质点从坐标原点出发沿一质点从坐标原点出发沿x轴作直线运动，初速度为轴作直线运动，初速度为v0，它受到一阻力它受到一阻力-av2作用作用,试求试求:v=v(t),x=x(t)得：得：19第一、二章习题课第一、二章习题课4.在湖面上以在湖面上以3m/s的速度向东行驶的的速度向东行驶的A船上看到船上看到B船以船以4m/s的速率从北面驶近的速率从北面驶近A船。船。(1)在湖岸上看，在湖岸上看，B船的速度如何？船的速度如何？(2)如果如果A船的速度变为船的速度变为6m/s(方向不变方向不变)，在，在A船上看船上看B船的速度又为多少？船的速度又为多少？解：解：(1)设岸上的人看到设岸上的人看到A船的速度为船的速度为 B船的速度为船的速度为 A船看到船看到B船的速度为船的速度为由伽利略速度变换，可有由伽利略速度变换，可有20第一、二章习题课第一、二章习题课21
