大學(xué)物理課件148311

1、運(yùn)動(dòng)學(xué)下運(yùn)動(dòng)學(xué)下1 .1 .運(yùn)動(dòng)學(xué)：運(yùn)動(dòng)學(xué)：研究如何描述物體的運(yùn)動(dòng)以及研究如何描述物體的運(yùn)動(dòng)以及 各運(yùn)動(dòng)量之間的關(guān)系各運(yùn)動(dòng)量之間的關(guān)系 2 . 2 .動(dòng)力學(xué)：動(dòng)力學(xué)：研究產(chǎn)生或改變運(yùn)動(dòng)的原因，即研究產(chǎn)生或改變運(yùn)動(dòng)的原因，即 物體間相互作用對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響物體間相互作用對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響3 .3 .靜力學(xué)：靜力學(xué)：研究作用在物體上力的平衡條件研究作用在物體上力的平衡條件 ( (工程力學(xué)工程力學(xué)) )一一. .力學(xué)研究力學(xué)研究：機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)二二. .力學(xué)研究的力學(xué)研究的：重點(diǎn)：難點(diǎn)：ktzjtyitxtr)()()()(dtdva kdtdzjdtdyidtdxv)(txx 一一. .參照系參照系1.1

2、.為什么要選用參照系為什么要選用參照系車廂內(nèi)的人：車廂內(nèi)的人：地面上的人：地面上的人：-運(yùn)動(dòng)的描述是相對(duì)的運(yùn)動(dòng)的描述是相對(duì)的例如：例如：車廂內(nèi)某人豎直下拋一小球，觀察小球的車廂內(nèi)某人豎直下拋一小球，觀察小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 參照系：參照系：為描述物體運(yùn)動(dòng)而選用的標(biāo)準(zhǔn)物體或物體系為描述物體運(yùn)動(dòng)而選用的標(biāo)準(zhǔn)物體或物體系 ( (認(rèn)為其靜止認(rèn)為其靜止) )2.2.什么是參照系什么是參照系二二. .質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn) 1. 1.質(zhì)點(diǎn)：將物體看成是一個(gè)具有一定質(zhì)量而沒有大小質(zhì)點(diǎn)：將物體看成是一個(gè)具有一定質(zhì)量而沒有大小 和形狀的點(diǎn)和形狀的點(diǎn) 2.2.可否視為質(zhì)點(diǎn)，依具體情況而定：可否視為質(zhì)點(diǎn)，依具體情況而定：a.a

3、. 物體自身線度與其活動(dòng)范圍相比小得多時(shí)可視物體自身線度與其活動(dòng)范圍相比小得多時(shí)可視為質(zhì)點(diǎn)為質(zhì)點(diǎn)如：地球繞太陽的運(yùn)動(dòng)、軌道運(yùn)動(dòng)如：地球繞太陽的運(yùn)動(dòng)、軌道運(yùn)動(dòng)物體上任一點(diǎn)都可以代表物體的運(yùn)動(dòng)物體上任一點(diǎn)都可以代表物體的運(yùn)動(dòng)xyz0 xyz),(zyxPijkneste0PteneOxr0 x),(rP)(tr 1 1porkzj yi xrrrzryrxcos,cos,cos222zyx0 xyzijkr),(zyxP 矢量形式：矢量形式：ktzjtyitxtr)()()()(分量形式：分量形式：)( txx)( tyy)( tzz3 3AB)(tr)(ttrrxyz0)()(trttrr)()

4、(kzjyixkzjyixAAABBBkzzjyyixxABABAB)()()(kzj yi xssrdsrdsr二二. .速度：速度：trvktzjtyitxkvjvivzyxtrvr的方向的方向2.2.瞬時(shí)速度：瞬時(shí)速度：trvt0limkdtdzjdtdyidtdxvdtrdkvjvivzyxBr)(ttrA0)(tr1B2B3B4B5B6B-軌道切線方向軌道切線方向rd 的方向的方向vv 222zyxvvvtevvvvdtrddtdsrrdtrdvdtdr平均速率平均速率 ：瞬時(shí)速率：瞬時(shí)速率：瞬時(shí)速度的大?。核矔r(shí)速度的大小：rr)(ttr0)(trBAtsdtdststrvA)(tr

5、B)(ttrxyz0)(tv)(ttv)(tv)(ttvvttvttva)()(tvtvat0limdtvd22dtrd2.瞬時(shí)加速度：瞬時(shí)加速度：dtvdakdtdvjdtdvidtdvzyxkdtzdjdtydidtxd222222kajaiazyxaa222zyxaaa方向：方向： 的方向，一的方向，一 般與速度般與速度 的方向不同。的方向不同。 vdvj tRitRrsin)cos21 ()cos21 (tRxtRysinav222)2(RyRxdtrdv j tRi tRcossindtvdaj tRi tRsincos22jRiRvt2cos2sin2jRiRat2sin2cos2

6、22cosvaav0)cossin(j tRi tRav)sincos(22j tRi tR0avjti tr)219(22j tiv42 ja4rva2xt 2) 2( 219xy2192x0vr0)42()219(22j tijti t0)219(442tttst01st32st33lxyxyOAB222lyx022dtdyydtdxxdtdyxydtdxvxyvxxl22232vxlvxdtydxdtxdydtxd222/ h lvox0 x1v10 0 x解：建立如圖所示坐標(biāo)解：建立如圖所示坐標(biāo)（1 1）方程兩邊對(duì)方程兩邊對(duì)t t 求導(dǎo)：求導(dǎo)：（2 2）影子長度為：影子長度為：影子長度

7、增長速率影子長度增長速率= =101xxxhl)(011xxhxl)(011vvhvllhhvv0101xx )(01xxdtd01vv 00vlhhvlhlv0一一. .直線運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)0 xi xr 直線運(yùn)動(dòng)中，直線運(yùn)動(dòng)中， 用坐標(biāo)用坐標(biāo)( (代數(shù)量代數(shù)量) )可表示質(zhì)點(diǎn)可表示質(zhì)點(diǎn)的位置的位置1P1x2P2x)(txx 1.1. 直線運(yùn)動(dòng)的描述直線運(yùn)動(dòng)的描述)(txx 2. 2. 運(yùn)動(dòng)量為運(yùn)動(dòng)量為 t t 的函數(shù)的兩類問題的函數(shù)的兩類問題dtdxv dtdva 22dtxd-積分問題積分問題dtdva adtdv tovvadtdvotadtvv00tadtvv00atvv0dtdxv v

8、dtdx txxvdtdx00tvdtxx00tdtatvxx000)(20021attvxx)(20202xxavvdtdva t 2tdtdv2tvtdtdv0022tv 2tdtdxtxdttdx0213311txdtdxv x21txdtxdx0021tx )21ln(21) 1(212tex22dtxda te22dtdva dtdxdxdvdxdvvmxdxdvvxvvmxdxvdv00220221)(21mxvv2202mxvv220mxvv0vmvx0mvx0tevvdnetevR0Ptevdtdadtedvedtdvtttteed netetedted1.1. 切向加速度、法

9、向角速度切向加速度、法向角速度tedeedntnteenntteaeantedtddtednedtdsdsdneRv nteRvedtdva2ntaaR0netanaatanate22ntaaantaaarctg222Rvdtdvtanaaa0tanaaaaanntteaeaa1P2Pntevedtdv2a220110OxAtBtt )(tttt0limdtdtt0limdtd22dtdRdds dtdsv dtdvatRvan2xOdsRddtdRRdtdRR2Rt0t020021tt02022atvv0)(20202xxavv20021attvxxtvxx0Rat22dtdR22smRan

10、2Rdtd2)(Rt2)2(224smt222)4(22taat21443ts931. 01v2vRvan2dtdvatdtdvRv2dsdvvvdvRds210vvsvdvRds12lnvvRsRsevv12解：解：RtRvan2242dtdvaeeRtan242a解：解：rRW1 W2 被動(dòng)輪被動(dòng)輪主動(dòng)輪主動(dòng)輪srad8W1 Rr W2 被動(dòng)輪被動(dòng)輪主動(dòng)輪主動(dòng)輪如圖：如圖：皮帶與輪之間無皮帶與輪之間無相對(duì)滑動(dòng)相對(duì)滑動(dòng)T=0T=0時(shí)時(shí)T=4sT=4s時(shí)時(shí)又又4s4s內(nèi)被動(dòng)輪轉(zhuǎn)過的角度內(nèi)被動(dòng)輪轉(zhuǎn)過的角度21Rwwr02010 wwsradw/82sradwrRw/2021tww22022202

11、2/5sradtww222452121t圈圈202N40二二. .拋體運(yùn)動(dòng)拋體運(yùn)動(dòng) 0 xy0vxv0yv0vgcos0vvxgtvvysin0tvxcos02021singttvy2220cos2tgxvgxygvtsin0gvym2sin220gvxm2sin20jgtvivv)sin()cos(00jgtjvivv)sin()cos(00t gv0dtrdvtdtvr02021t gtv0vt gv0 xytv0221t gr221gtu y xOAyxO球?qū)囓噷?duì)地球?qū)Φ豶rr yuBAC球?qū)Φ豶車對(duì)地r球?qū)噐r r0r0rrr vuv0aaaxzyOK x z yOuK地猴彈地彈猴vvv猴地彈地vvt gt gv00vAvBvAvBvABBvABBAvvv地地地地ABvvABvvAvBAvABBAv1v2vv21vvv2221vvv2243 sm/5121vvtg431 tg087.36解解 建立如圖所示坐標(biāo)系：建立如圖所示坐標(biāo)系：X X（ ) )Y Y（ ）ij：由伽利略變換由伽利略變換T=0T=0時(shí)刻時(shí)刻由勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間關(guān)系，由勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間關(guān)系，j gaa彈機(jī)彈地i vv彈機(jī)機(jī)地彈機(jī)彈地vvvivv0tvvx0221gty 2021vvxgy以地球?yàn)閰⒄障狄缘厍驗(yàn)閰⒄障?，炮彈?/p>