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1、第一章质点运动学第一章质点运动学1 平均加速度平均加速度B与与 同方向同方向.(反映速度变化快慢的物理量)(反映速度变化快慢的物理量)单位时间内的速度增单位时间内的速度增量即平均加速度量即平均加速度2)(瞬时)加速度)(瞬时)加速度一一 加速度概念加速度概念A 1.3 加速度加速度第一章质点运动学第一章质点运动学加速度大小加速度大小加速度加速度加速度大小加速度大小质点作三维运动时加速度为质点作三维运动时加速度为第一章质点运动学第一章质点运动学 吗?吗?讨论讨论在在Ob上截取上截取有有速度方向变化速度方向变化速度大小变化速度大小变化第一章质点运动学第一章质点运动学O问问 吗?吗?讨论讨论因为因为
2、所以所以而而例例 匀速率圆周运动匀速率圆周运动所以所以第一章质点运动学第一章质点运动学质点作曲线运动,判断下列说法的正误。质点作曲线运动,判断下列说法的正误。质点的运动学方程为质点的运动学方程为x=6+3t-5tx=6+3t-5t3 3(SI(SI),),判断正误判断正误:质点作匀加速直线运动,加速度为正。质点作匀加速直线运动,加速度为正。质点作匀加速直线运动,加速度为负。质点作匀加速直线运动,加速度为负。质点作变加速直线运动,加速度为正。质点作变加速直线运动,加速度为正。质点作变加速直线运动,加速度为负。质点作变加速直线运动,加速度为负。讨论讨论第一章质点运动学第一章质点运动学例例4 4 已
3、已知知质质点点作作匀匀加加速速直直线线运运动动,加加速速度度为为a a,求求该该质点的运动方程。质点的运动方程。解:解:已知速度或加速度求运动方程,采用积分法:已知速度或加速度求运动方程,采用积分法:对于作直线运动的质点,采用标量形式对于作直线运动的质点,采用标量形式两端积分可得到速度两端积分可得到速度二二 加速度为恒矢量时质点的运动方程加速度为恒矢量时质点的运动方程第一章质点运动学第一章质点运动学根据速度的定义式:根据速度的定义式:两端积分得到运动方程两端积分得到运动方程消去时间,得到消去时间,得到问题问题:能否用微积分的方法得到能否用微积分的方法得到?第一章质点运动学第一章质点运动学已知一
4、质点作平面运动已知一质点作平面运动,其加速度其加速度 为恒矢量为恒矢量,有有 积分可得积分可得写写成分量式成分量式(例例4 4的进一步讨论的进一步讨论)第一章质点运动学第一章质点运动学积分可得积分可得写写成分量式为成分量式为第一章质点运动学第一章质点运动学斜抛运动斜抛运动 当子弹从枪口射出时,椰子刚好从树上由静止当子弹从枪口射出时,椰子刚好从树上由静止自由下落自由下落.试说明为什么子弹总可以射中椰子试说明为什么子弹总可以射中椰子?第一章质点运动学第一章质点运动学例例5 求斜抛运动的轨迹方程和最大射程求斜抛运动的轨迹方程和最大射程已知已知 时时解解:第一章质点运动学第一章质点运动学消去方程中的参
5、数消去方程中的参数 得轨迹得轨迹最大射程最大射程实际路径实际路径真空中路径真空中路径 由于空气阻力,实际射由于空气阻力,实际射程小于最大射程程小于最大射程.求最大射程求最大射程第一章质点运动学第一章质点运动学1 1、平面极坐标平面极坐标 A 设一质点在设一质点在 平面内平面内运动,某时刻它位于点运动,某时刻它位于点 A.矢矢径径 与与 轴之间的夹角轴之间的夹角为为 .于是质点在点于是质点在点 A 的位的位置可由置可由 来确定来确定.以以 为坐标的参考系为为坐标的参考系为平面极坐标系平面极坐标系.它与直角坐标系之间的变换关系为它与直角坐标系之间的变换关系为三三 切向加速度和法向加速度切向加速度和
6、法向加速度第一章质点运动学第一章质点运动学2、圆周运动的角速度和角加速度、圆周运动的角速度和角加速度角速度角速度角坐标角坐标角加速度角加速度速速 率率AB第一章质点运动学第一章质点运动学3、圆周运动的切向加速度和法向加速度、圆周运动的切向加速度和法向加速度 角加速度角加速度质点作变速率圆周运动时质点作变速率圆周运动时切向切向加速度加速度切向切向单位矢量的时间变化率单位矢量的时间变化率法向单位矢量法向单位矢量第一章质点运动学第一章质点运动学切向加速度(切向加速度(速度大小变化引起速度大小变化引起)法向加速度(法向加速度(速度方向变化引起速度方向变化引起)圆周运动圆周运动加速度加速度第一章质点运动
7、学第一章质点运动学切向加速度切向加速度减小减小增大增大第一章质点运动学第一章质点运动学圆周运动的特例:匀速率圆周运动和匀变速率圆周运动圆周运动的特例:匀速率圆周运动和匀变速率圆周运动 1)匀速率圆周运动:速率匀速率圆周运动:速率 和角速度和角速度 都为都为常量常量.2)匀变速率圆周运动匀变速率圆周运动如如 时时,常量常量第一章质点运动学第一章质点运动学 质点作匀变速圆周运动时质点作匀变速圆周运动时的角速度、角位移与角的角速度、角位移与角加速度的关系式加速度的关系式与与匀变速直线运动的几个关系式匀变速直线运动的几个关系式比比较较知知:两两者者数数学学形形式式完完全全相相同同,说说明明用用角角量量
8、描描述述,可可把把平面圆周运动转化为一维运动形式,从而简化问题。平面圆周运动转化为一维运动形式,从而简化问题。第一章质点运动学第一章质点运动学4、一般曲线运动(自然坐标)、一般曲线运动(自然坐标)其中其中 曲率半径曲率半径.第一章质点运动学第一章质点运动学讨讨 论论 对于作曲线运动的物体,以下几种说法中哪一对于作曲线运动的物体,以下几种说法中哪一种是正确的:种是正确的:(A)切向加速度必不为零;切向加速度必不为零;(B)法向加速度必不为零(拐点处除外);法向加速度必不为零(拐点处除外);(C)由于速度沿切线方向,法向分速度必为零,由于速度沿切线方向,法向分速度必为零,因此法向加速度必为零;因此
9、法向加速度必为零;(D)若物体作匀速率运动,其总加速度必为零;若物体作匀速率运动,其总加速度必为零;(E)若物体的加速度为恒矢量,它一定作匀变速若物体的加速度为恒矢量,它一定作匀变速率运动率运动.(抛体运动抛体运动)第一章质点运动学第一章质点运动学1.1.质点作匀变速圆周运动,则质点作匀变速圆周运动,则切向加速度的大小和方向都不变化切向加速度的大小和方向都不变化法向加速度的大小和方向都在变化法向加速度的大小和方向都在变化切向加速度的方向变化,大小不变切向加速度的方向变化,大小不变切向加速度的方向不变,大小变化切向加速度的方向不变,大小变化Ro讨讨 论论常量常量第一章质点运动学第一章质点运动学2.2.判断下列说法的正、误:判断下列说法的正、误:a.a.加速度恒定不变时,物体的运动方向必定不变。加速度恒定不变时,物体的运动方向必定不变。b.b.平均速率等于平均速度的大小。平均速率等于平均速度的大小。d.d.运动物体的速率不变时,速度可以变化。运动物体的速率不变时,速度可以变化。c.c.不论加速度如何,平均速率的表达式总可以写成不论加速度如何,平均速率的表达式总可以写成,其中其中 v v1 1是初速度,是初速度,v v2 2 是末速度。是末速度。依据依据 平均速率平均速率 平均速度的大小平均速度的大小
限制150内