《物理學(xué)》（第五版）電子教案：1-2 圓周運(yùn)動

1、第一章第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版 1-2 1-2圓周運(yùn)動圓周運(yùn)動1一平面極坐標(biāo)一平面極坐標(biāo) xyo二二 圓周運(yùn)動的角速度圓周運(yùn)動的角速度角坐標(biāo)角坐標(biāo))(t角位移角位移角速度角速度tttddlim0 xyorABxy質(zhì)點(diǎn)在質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)的位置由點(diǎn)的位置由（r, ,）來確定）來確定Aro單位：單位：rads-1第一章第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版 1-2 1-2圓周運(yùn)動圓周運(yùn)動2 速率速率)()(trtvtttddereetsvv 速度速度trtsttlimlim00vxyorABte第一章第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版 1-2 1

2、-2圓周運(yùn)動圓周運(yùn)動3ro三三 圓周運(yùn)動的切向加速度和法向加速度圓周運(yùn)動的切向加速度和法向加速度ttere vvteetddddttvvtaddvrtrtaddddtv質(zhì)點(diǎn)作質(zhì)點(diǎn)作變速率變速率圓周運(yùn)動時圓周運(yùn)動時1v1 te2v1v2te1 te角加速度角加速度2v2te 角加速度角加速度t ddA單位：單位：rads-2第一章第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版 1-2 1-2圓周運(yùn)動圓周運(yùn)動41 te2tetero1v1 te2v2te切向單位矢量的時間變化率？切向單位矢量的時間變化率？nddet tetlimt0teddt法向單位矢量法向單位矢量ntddeetavv法向法

3、向加速度加速度切向切向加速度加速度neA第一章第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版 1-2 1-2圓周運(yùn)動圓周運(yùn)動5ntddeetavv切向加速度切向加速度( (速度速度大小變化大小變化) )tttdderetav法向加速度法向加速度( (速度速度方向變化方向變化) )n2n2nnddereretavvro1v1 te2v2tev1v2vtvnvntvvv注：注：neA第一章第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版 1-2 1-2圓周運(yùn)動圓周運(yùn)動6 一般一般圓周運(yùn)動圓周運(yùn)動加速度加速度2n2taaa大小大小ntaaatn1tanaa方向方向vtenexyon2ter

4、eraatanaA第一章第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版 1-2 1-2圓周運(yùn)動圓周運(yùn)動7 線量和角量的關(guān)系線量和角量的關(guān)系A(chǔ)BRdsddRs RtRtsddddvd 22nRRavRtRtaddddtvxyo第一章第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版 1-2 1-2圓周運(yùn)動圓周運(yùn)動81勻速率圓周運(yùn)動勻速率圓周運(yùn)動四四 勻速率圓周運(yùn)動和勻變速率圓周運(yùn)動勻速率圓周運(yùn)動和勻變速率圓周運(yùn)動t02nt0raa ，n2nnereaa常量，常量，如如 時時,0t0故故，t dd由由有有，t dd可得：可得：第一章第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版 1-

5、2 1-2圓周運(yùn)動圓周運(yùn)動92勻變速率圓周運(yùn)動勻變速率圓周運(yùn)動tdd常量，常量，tdd如如 時時,0t00 ，常量，常量，2ntrara，故故20021ttt0)(20202可得：可得：又又，t dd第一章第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版 1-2 1-2圓周運(yùn)動圓周運(yùn)動10與勻變速率與勻變速率直線運(yùn)動直線運(yùn)動類比類比20021ttt0)(20202勻變速率勻變速率圓周運(yùn)動圓周運(yùn)動at0vv20021attssv)(00ssa222vv第一章第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版 1-2 1-2圓周運(yùn)動圓周運(yùn)動11oABAvBvr 例例 一殲擊機(jī)在高空一殲擊機(jī)在

6、高空 點(diǎn)點(diǎn)A時的水平速率為時的水平速率為1 940 kmh-1 ,沿近似圓弧曲線沿近似圓弧曲線俯沖到點(diǎn)俯沖到點(diǎn)B，其速率為，其速率為2 192 kmh-1 , 經(jīng)歷時間為經(jīng)歷時間為3 s , 設(shè)設(shè) 的半徑約為的半徑約為 3.5 km , AB飛機(jī)從飛機(jī)從A到到B過程視為勻變速率圓周運(yùn)動，不過程視為勻變速率圓周運(yùn)動，不計重力加速度的影響，求：計重力加速度的影響，求：( (1) ) 飛機(jī)在點(diǎn)飛機(jī)在點(diǎn)B的的加速度；加速度；( (2) )飛機(jī)由點(diǎn)飛機(jī)由點(diǎn)A到點(diǎn)到點(diǎn)B所經(jīng)歷的路程所經(jīng)歷的路程.第一章第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版 1-2 1-2圓周運(yùn)動圓周運(yùn)動12解（解（1）tta0tddBAvvvtaABvv t1hkm9401Av1hkm1922Bvra2Bvn而而B點(diǎn)點(diǎn)m105 . 3s33rt，解得：解得：2n2tsm106sm3 .23aa，oABAvBvratana第一章第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版 1-2 1-2圓周運(yùn)動圓周運(yùn)動1322n2tsm109aaaont4 .12arctanaa（2）矢徑矢徑 所轉(zhuǎn)過的角度所轉(zhuǎn)過的角度r221ttAm7221212ttatrsAvoABAvBvratana第一章第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版