物理质点力学习题课11.ppt
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1、(质点运动学和牛顿定律)(质点运动学和牛顿定律)基本要求:基本要求:(1)(1)掌握描述质点运动状态和状态变化的掌握描述质点运动状态和状态变化的物理量及其意义。物理量及其意义。(2)(2)掌握运动学两类问题的计算。掌握运动学两类问题的计算。理解相对运动和惯性力。理解相对运动和惯性力。(5)(5)掌握牛顿定律及其应用。掌握牛顿定律及其应用。(4)(4)理解切向加速度合法向加速度的概念。理解切向加速度合法向加速度的概念。(3)(3)(1)(1)掌握动量、冲量等概念和动量原理。掌握动量、冲量等概念和动量原理。(2)(2)掌握功、能的概念和功能原理。掌握功、能的概念和功能原理。掌握应用守恒定律的基本思
2、想和方法,掌握应用守恒定律的基本思想和方法,并能熟练应用。并能熟练应用。(4)(4)掌握动量守恒和机械能守恒定律及其掌握动量守恒和机械能守恒定律及其适用条件。适用条件。(3)(3)(动量守恒定律和能量守恒定律)动量守恒定律和能量守恒定律)一一.动力学与运动学动力学与运动学1.两两类问题类问题(力的瞬时效应)(力的瞬时效应)运动方程运动方程第一类问题第一类问题速度速度加速度加速度第二类问题第二类问题力力已知已知建立建立轨迹方程轨迹方程对应对应特点特点力力状态状态基本内容小结基本内容小结(2)自然坐标系自然坐标系(轨迹已知,如平面圆周(轨迹已知,如平面圆周)(1)直角坐标系直角坐标系(一般曲线运动
3、)(一般曲线运动)2.多种描述方法多种描述方法(3)角坐标系角坐标系(平面圆周(平面圆周转动一维)转动一维)力分解力分解坐标系坐标系运动分解运动分解(4)相互关系相互关系a.直角与自然坐标系直角与自然坐标系xyb.自然与角坐标系自然与角坐标系xds=rds=rv=rat=r ,an=r 23.相对运动相对运动(参考系变换)(参考系变换)矢量图矢量图分量式分量式4.注意问题注意问题(1)惯性系惯性系(地球地球)牛顿定律及其推论适用参系牛顿定律及其推论适用参系非惯性系:非惯性系:引入惯性力引入惯性力(3)物理中的微积分:常变量识别、变量代换、物理中的微积分:常变量识别、变量代换、分离变量、定积分中
4、上下限分离变量、定积分中上下限(2)恒力恒力匀变速运动匀变速运动变力变力 一般变速运动一般变速运动代数运算代数运算微积分微积分大大,中学区别中学区别二二.动量问题动量问题(力对时间累积效应)(力对时间累积效应)1.动量定理动量定理(对质点或质点系)(对质点或质点系)(1)元过程元过程微分式微分式(2)长过程长过程积分式积分式或或几何法几何法(矢量图矢量图)坐标法坐标法(分量式分量式)2.动量守恒动量守恒(对质点系)(对质点系)几何法几何法(矢量图矢量图)坐标法坐标法(分量式分量式)其它:近似守恒其它:近似守恒()、分量守恒)、分量守恒存在相对运动存在相对运动参考系问题参考系问题三三.能量问题能
5、量问题(力对空间累积效应)(力对空间累积效应)1.变力功变力功2.势能(与保守力相关势能(与保守力相关)其它方法其它方法图解法图解法考考零势点保守力的功零势点保守力的功设无穷远处为零势能点设无穷远处为零势能点设不形变位置为零势能点设不形变位置为零势能点地球表面地球表面3.动能定理动能定理对质点:对质点:微分式微分式积分式积分式对质点系:对质点系:积分式积分式动能变化动能变化4.机械能守恒机械能守恒(2)机械能守恒机械能守恒(1)功能原理功能原理机械能变化机械能变化四四.求解质点力学问题方法与路径求解质点力学问题方法与路径1.首先考虑个守恒定律是否成立、如何运用首先考虑个守恒定律是否成立、如何运
6、用2.其次考虑以下条路径(元条件成立其次考虑以下条路径(元条件成立)(1)动力学与运动学动力学与运动学涉及加速度涉及加速度首选首选(2)动量定理动量定理不涉及加速度,但涉及时间不涉及加速度,但涉及时间首选首选(3)动能定理和功能原理动能定理和功能原理不涉及加速度和时间不涉及加速度和时间首选首选 B 选择题与填空题选择题与填空题1、一质点沿一质点沿x轴作直线运动轴作直线运动,其其v-t 曲线如图曲线如图所示所示,当当t=0,质点位于坐标原点质点位于坐标原点,则则t=4.5s时,质点在时,质点在 x轴上的位置为轴上的位置为()(A)5m(B)2m(B)(C)-5m(D)-2m2、某物体的运动规律为
7、、某物体的运动规律为,式中的为大于零的常数,当式中的为大于零的常数,当t=0时,初速时,初速度为度为v0,则速度则速度v 与时间与时间t 的函数关系是的函数关系是(A)(C)(B)(D)C 03、一质点从静止出发绕半径为的圆周作、一质点从静止出发绕半径为的圆周作匀变速圆周运动匀变速圆周运动,角加速度为角加速度为,以圆心为以圆心为坐标原点,当质点走完半圈时坐标原点,当质点走完半圈时,其位移大其位移大小小,其位矢大小的增量其位矢大小的增量当当质点走完一圈回到出发点时,所经历的时质点走完一圈回到出发点时,所经历的时间间t=.4、一质点沿半径为一质点沿半径为0.1m的圆周的圆周运动运动,其角位移其角位
8、移 随时间随时间t 的变化的变化规律是规律是=2+4t2(SI),在在t=2s时时,它它度度at=,法向加速度,法向加速度an=。的切向加速的切向加速25.6 ms-20.8 ms-2D5.某人以速率某人以速率4kmh-1向东前进时,感觉到风从向东前进时,感觉到风从正北方吹来,如果将速率增加一倍,则感觉风正北方吹来,如果将速率增加一倍,则感觉风从东北吹来,实际风速和风向为从东北吹来,实际风速和风向为(A)4kmh-1 从正北方吹来从正北方吹来(B)4kmh-1 从西北方吹来从西北方吹来(C)kmh-1 从东北方向吹来从东北方向吹来(D)kmh-1 从西北方向吹来从西北方向吹来6、质点的质量为、
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