質(zhì)點運動學.ppt

大 學 物 理,喻力華 華中科技大學 物理學院。 Email: yulihua-wuhan。,答疑時間： 單周：星期一（西五116室） 、星期三（東九A210） 。 雙周：星期二（西五116室） 、星期四（東九A210）。 （晚上7:30 9:30）,每周的第一次課交上周的作業(yè)。,參考書：清華大學出版社，張三慧，大學物理學,課件下載，公共郵箱： phyhust （登錄網(wǎng)址： ） password: physics12,緒 論,2. 物理學的科學方法、實驗手段是學習一切自然科學的基本方法；,3. 培養(yǎng)高層次的工程技術人員的科學素質(zhì)的需要；,抽象：就是根據(jù)問題的性質(zhì)和內(nèi)容，抓住主要因素，忽略次要因素，建立與實際研究對象相近的理想物體（模型），從而獲得模型在給定條件下的基本運動規(guī)律。,第1章 質(zhì)點運動學,相對于不同的參照物，對同一物體的機械運動的描述可能是不同的，這叫運動的相對性。,在描述物體的運動時，必須指明是相對于什么參照物：參考系、參照系。,只有參考系不能定量地描述物體的位置。所以要在參考系上固定一個坐標系。這樣就可定量描述物體的位置。,選好參照系，建立坐標系，在直角坐標系中，t 時刻一質(zhì)點位于P點其位置可表為:,方向余弦：,注意：,路徑的長度，稱為路程。,3. 速度（平均速度，瞬時速度，速率）,平均速度：,瞬時速度：,位移與坐標原點的選取無關。,方向余弦：,平均速率：,瞬時速率：,方向余弦：,平均加速度：,瞬時加速度：,加速度的方向永遠指向曲線凹的一側。,切向加速度只改變速度大小，法向加速度只改變速度方向。,12 運動方程和軌跡方程,解：,軌跡方程：,1. 運動方程,解：,（2）求質(zhì)點的速度和加速度， 質(zhì)點在軌道上運動的方向， 并證明加速度指向坐標原點；,加速度指向？,a與r 的方向相反，始終指向原點。,13 質(zhì)點運動學的兩類基本問題,2. 已知加速度，如何求速度、運動方程和軌跡方程？,*已知加速度和運動的初始條件，用積分的方法可求速度、運動方程和軌跡方程。,若質(zhì)點作勻速運動：,若質(zhì)點作勻變速運動：,加速度不變的運動肯定是平面運動。,若質(zhì)點作勻變速運動（加速度不變）：,若質(zhì)點沿 x 軸直線運動，令,解（1）,例4. 一質(zhì)點從坐標原點以恒定的速率 作平面運動，速度的方向與 x 軸的夾角為,解：用分量式,由（1）：,由（2）：,求：軌跡方程,例5. 一質(zhì)點從靜止出發(fā)作圓周運動，半徑R=3.0m,切向加速度 問：（1）速度與時間的關系 ？,解（1）,（2）,（3）,（2）經(jīng)過多長時間，其加速度與由圓心至質(zhì)點的矢徑 方向成 135 0 角？,（3）在上述時間內(nèi)，質(zhì)點所經(jīng)歷的路 程和角位移各為多少？,例6. 用氣槍瞄準掛在高處的靶，當子彈以 離開 槍口時，靶由解扣機械釋放而自由下落，不論子彈的初速率多大，總會擊中下落的靶。求擊中的時刻 t,已知：,解：子彈與靶的加速度都是常矢量,對子彈：,若擊中，則,注意： 矢量除法無意義,對靶：,求：t,15