《大學(xué)物理教學(xué)》第1章

大學(xué)物理（2-1）整理課件授課教師:陳華東私人郵箱：hdchen@公共郵箱：dawu_upc@163.com（郵箱網(wǎng)站：）

（password:dawuupc）有關(guān)課件等教學(xué)材料都可在此信箱下載。答疑時(shí)間:？？待定；答疑地點(diǎn)：文理樓286室書面作業(yè)上交時(shí)間:每周第一次上課要求上助教網(wǎng)：

班級(jí)名稱：化工1201-03

石工1201-04請(qǐng)參看助教網(wǎng)學(xué)生手冊(cè)?！洞髮W(xué)物理習(xí)題集》每本6元??。大學(xué)物理（2-１）整理課件緒論1.什么是物理學(xué)?

由于物理學(xué)所研究的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)具有普遍性，所以物理學(xué)在自然科學(xué)中占有重要地位，成為自然科學(xué)和工程科學(xué)的基礎(chǔ)。

物理學(xué)所研究的是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)最基本最普遍的形式，包括機(jī)械運(yùn)動(dòng)、分子熱運(yùn)動(dòng)、電磁運(yùn)動(dòng)、原子和原子內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)等。物理學(xué)是探討物質(zhì)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律的學(xué)科。

物理學(xué)研究宇宙間物質(zhì)存在的各種形式、性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)、轉(zhuǎn)化和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)化的基本規(guī)律。

物理學(xué)包括許多分支：力學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、相對(duì)論、量子力學(xué)、核物理、粒子物理、凝聚態(tài)物理等，而每一個(gè)分支中又包括多個(gè)次分支。

物理學(xué)的基本概念和每一項(xiàng)突破及產(chǎn)生的新技術(shù)，形成的新分支和交叉科學(xué)，促進(jìn)了自然科學(xué)更迅速地發(fā)展，從而改變?nèi)祟惖纳?。整理課件宇觀：①地磁極是如何產(chǎn)生的？大陸漂移。②宇宙的起源？大爆炸？宇宙的演化，黑洞的成因等。③宇宙的邊界？有，引力如何解釋？無(wú)，邊在哪兒？邊外又有什么？宏觀：力學(xué)：熱學(xué)：為什么熱量從高溫物體自動(dòng)傳向低溫物體？反向是否可能？電學(xué)：①引力與電力計(jì)算公式的對(duì)稱性？引力與電力是統(tǒng)一的嗎？（大統(tǒng)一理論）對(duì)稱性力學(xué)中的三個(gè)守恒定律物理學(xué)研究的空間范圍、時(shí)間范圍整理課件整理課件時(shí)空彎曲；廣義相對(duì)論③光為什么在不同的媒質(zhì)界面發(fā)生折射？折射時(shí)為什么遵守折射定律？（最小作用量原理）微觀：①物質(zhì)的構(gòu)成單元無(wú)限可分嗎？②電子與反電子；質(zhì)子與反質(zhì)子；中子與反中子。反物質(zhì)的宇宙在哪里？反物質(zhì)世界中的物理規(guī)律如何？②靜電平衡時(shí)，為何表面曲率小處電荷密度大？光學(xué)：光的本質(zhì)是什么？光在真空中一定沿直線傳播嗎？介觀：介于宏觀與微觀之間物理現(xiàn)象。整理課件①經(jīng)典物理學(xué)──經(jīng)典力學(xué)：哥白尼(波),伽利略(意),牛頓(英)；熱力學(xué)理論：卡諾，焦耳，開爾文，克勞修斯等；氣體分子動(dòng)理論：克勞修斯，麥克斯韋，玻耳茲曼等；經(jīng)典電磁理論：庫(kù)侖，奧斯特，安培，法拉第，麥克斯韋等。②相對(duì)論──愛因斯坦(德)③量子力學(xué)──普朗克(法),玻爾(丹),伯恩(德),薛定諤(奧),德布羅意(法),海森伯(德),狄拉克。3.物理學(xué)與科學(xué)技術(shù)科學(xué)解決理論問(wèn)題，技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題?？茖W(xué)是和未知打交道，而技術(shù)在相對(duì)成熟的領(lǐng)域內(nèi)工作。④非線性物理學(xué)(混沌)2.物理學(xué)史及著名物理學(xué)家簡(jiǎn)介:物理學(xué)的發(fā)展已有2600多年的歷史整理課件

事實(shí)證明自然科學(xué)的理論研究一旦獲得重大突破，必將為生產(chǎn)和技術(shù)帶來(lái)巨大進(jìn)步。科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。18世紀(jì)60年代第一次技術(shù)革命—蒸汽機(jī)的應(yīng)用—牛頓力學(xué)和熱力學(xué)發(fā)展的結(jié)果；19世紀(jì)70年代第二次技術(shù)革命—電力的應(yīng)用—電磁理論發(fā)展的結(jié)果；20世紀(jì)第三次技術(shù)革命——原子能、電子計(jì)算機(jī)、激光等—相對(duì)論和量子力學(xué)。六大技術(shù)群：能源技術(shù)、材料技術(shù)、信息技術(shù)、生物技術(shù)、空間技術(shù)和海洋技術(shù)。4.物理學(xué)的方法論和科學(xué)觀

物理學(xué)家已總結(jié)出一套獲得知識(shí)、組織知識(shí)和運(yùn)用知識(shí)的有效步驟和方法。①?gòu)男碌挠^察和實(shí)驗(yàn)事實(shí)中提出命題；②建立物理模型，提出新的假說(shuō)和原理；③用新理論對(duì)一些物理現(xiàn)象作出預(yù)言；④理論要用實(shí)驗(yàn)事實(shí)驗(yàn)證；⑤與事實(shí)不符時(shí)要對(duì)理論進(jìn)行修正。

物理學(xué)的研究成果源源不斷地在高技術(shù)發(fā)展中得到應(yīng)用，而高技術(shù)的發(fā)展又對(duì)物理學(xué)提出層出不窮的研究課題。整理課件5.怎樣學(xué)習(xí)物理學(xué)21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，必將在極大程度上依賴于物理學(xué)的發(fā)展。因此，大學(xué)物理教學(xué)對(duì)于培養(yǎng)具有堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)的、能參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的高級(jí)工程技術(shù)人才是至關(guān)重要的。物理素質(zhì)是現(xiàn)代高水平工程技術(shù)人才素質(zhì)結(jié)構(gòu)中的最基礎(chǔ)的部分，素質(zhì)與知識(shí)和能力是密切相關(guān)的，素質(zhì)的培養(yǎng)需要一定的知識(shí)和能力為基礎(chǔ)。

培養(yǎng)獲取知識(shí)的能力（課堂教學(xué)；博覽群書（自學(xué)）；互相交流討論；多觀察勤思考）；提高科學(xué)文化素質(zhì)；培養(yǎng)提出問(wèn)題的能力（對(duì)遇到的問(wèn)題多問(wèn)幾個(gè)為什么？）；培養(yǎng)解決問(wèn)題的能力和提高應(yīng)用知識(shí)的能力。B)培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)(科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)的世界觀、人生觀)C)科學(xué)美的體驗(yàn)和感受A)物理學(xué)是自然科學(xué)的許多領(lǐng)域和工程技術(shù)的基礎(chǔ)。整理課件

物理學(xué)是理工科各專業(yè)學(xué)生的一門重要的基礎(chǔ)課。同學(xué)們應(yīng)牢固地掌握物理學(xué)的基本理論和基本知識(shí)，深刻理解物理規(guī)律的意義，并在運(yùn)算能力和獨(dú)立鉆研能力等方面受到嚴(yán)格的訓(xùn)練，為今后學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)及近代科學(xué)技術(shù)打下必要的物理基礎(chǔ)。

物理學(xué)研究多種物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形態(tài)和多種相互作用，因此物理學(xué)具有許多有特色的科學(xué)觀點(diǎn)和研究方法。例如能量的、粒子的、場(chǎng)的、對(duì)稱與守恒的觀點(diǎn)，分析、綜合、演繹、歸納、疊加、類比、聯(lián)想、試探以及唯象的、統(tǒng)計(jì)的、定性與半定量的分析問(wèn)題的方法。通過(guò)物理學(xué)的學(xué)習(xí)，應(yīng)使自己掌握物理學(xué)的這些觀點(diǎn)和方法，使之能夠根據(jù)物理學(xué)的普遍規(guī)律理解各種物理現(xiàn)象，進(jìn)而逐步學(xué)會(huì)抓住物理本質(zhì)，提出問(wèn)題、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題。整理課件本章重點(diǎn)：1.2；1.3本章作業(yè)：

質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)研究質(zhì)點(diǎn)的位置、位移、速度、加速度等隨時(shí)間變化的規(guī)律。

第1章質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)整理課件1.1.1、參考系(referenceframe)和坐標(biāo)系(coordinate)參考系：為了描述物體的運(yùn)動(dòng)而選取的參考標(biāo)準(zhǔn)物體。（運(yùn)動(dòng)描述的相對(duì)性）在運(yùn)動(dòng)學(xué)中，參考系的選擇是任意的；在動(dòng)力學(xué)中則不然坐標(biāo)系：直角坐標(biāo)系、自然坐標(biāo)系、極坐標(biāo)系、球坐標(biāo)系等.說(shuō)明1.1

運(yùn)動(dòng)學(xué)的一些基本概念1.1.2、時(shí)間和空間的計(jì)量時(shí)間表征物理事件的順序性和物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的持續(xù)性。時(shí)間測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)單位是秒。1967年定義秒為銫—133原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)之間躍遷輻射周期的9192631770倍。量度時(shí)間范圍從宇宙年齡1018s(約200億年）到微觀粒子的最短壽命10-24s.極限的時(shí)間間隔為普朗克時(shí)間10-43s,小于此時(shí)間，現(xiàn)有的時(shí)間概念就不適用了。1、時(shí)間及其計(jì)量整理課件整理課件整理課件2、空間及其計(jì)量空間反映物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的廣延性。在巴黎國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)局—標(biāo)準(zhǔn)米尺；1983年定義米為真空中光在1/299792458s時(shí)間內(nèi)所行經(jīng)的距離?？臻g范圍從宇宙范圍的尺度1026m(約200億光年）到微粒的尺度10-15m.極限的空間長(zhǎng)度為普朗克長(zhǎng)度10-35m,小于此值，現(xiàn)有的空間概念就不適用了。1.1.3、質(zhì)點(diǎn)（masspoint）相對(duì)性；理想模型；質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)是研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ).具有物體的質(zhì)量，沒(méi)有形狀和大小的幾何點(diǎn)。說(shuō)明在不能把物體當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)時(shí)，可把整個(gè)物體視為由許多個(gè)質(zhì)點(diǎn)組成的質(zhì)點(diǎn)系，弄清每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況，就可以了解整個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)。整理課件1.2.1、位置矢量(positionvector)位置矢量的方向:

位置矢量的大?。涸谥苯亲鴺?biāo)系中位置矢量為:

1.2描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的基本物理量參考系—坐標(biāo)系—原點(diǎn)和坐標(biāo)軸—鐘

在直角坐標(biāo)系中，在t時(shí)刻某質(zhì)點(diǎn)在點(diǎn)P的位置可用自坐標(biāo)系原點(diǎn)O指向點(diǎn)P的有向線段表示，矢量稱為位置矢量，簡(jiǎn)稱位矢.整理課件1.2.2、運(yùn)動(dòng)方程質(zhì)點(diǎn)的位置隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系，稱為質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程。在直角坐標(biāo)系中，根據(jù)軌跡的形狀，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)分為直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)在空間連續(xù)經(jīng)過(guò)的各點(diǎn)連成的曲線即質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。軌跡方程(trajectory)從運(yùn)動(dòng)方程中消去t，則可得：或：整理課件在直角坐標(biāo)系中：從質(zhì)點(diǎn)初位置到質(zhì)點(diǎn)末位置所引的矢量定義為位移。

位移矢量的大小位移矢量的方向1.2.3、位移矢量(displacement)路程整理課件整理課件1）

和

是兩個(gè)不同的概念。4）位移只取決于初末位置，與原點(diǎn)的選擇無(wú)關(guān)（位矢與原點(diǎn)的選擇有關(guān)）。3）位移與路程的區(qū)別：2）位移大小與位矢大小增量的區(qū)別：說(shuō)明整理課件整理課件整理課件1.2.4、速度矢量（Velocity）:表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢及方向的物理量1、平均速度2、速度方向沿切向，并指向前進(jìn)方向。在直角坐標(biāo)系中：速度大小平均速度和平均速率；瞬時(shí)速度和瞬時(shí)速率定義：整理課件整理課件整理課件定義：平均加速度=大小：瞬時(shí)加速度:方向：t0時(shí)的極限方向。在曲線運(yùn)動(dòng)中，總是指向曲線的凹側(cè)。1.2.5、加速度矢量（acceleration）:表示速度變化快慢的物理量整理課件整理課件在直角坐標(biāo)系中：加速度的方向加速度的大小其中分量為整理課件解根據(jù)質(zhì)點(diǎn)速度的定義則有速度的大小根據(jù)質(zhì)點(diǎn)加速度的定義

例題1-1

已知質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程是式中R,ω都是正值常量。求質(zhì)點(diǎn)的速度和加速度的大小，并討論它們的方向。整理課件加速度的大小則有根據(jù)矢量的點(diǎn)積運(yùn)算，分別計(jì)算

質(zhì)點(diǎn)做勻速率圓周運(yùn)動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)的速度沿圓的切線方向，加速度沿半徑指向圓心；速度和加速度互相垂直。結(jié)論整理課件

例題1-2一質(zhì)點(diǎn)作平面運(yùn)動(dòng)，已知加速度為，其中A、B、ω均為正常數(shù)，且A≠B,A≠0,B≠0。初始條件為t=0時(shí)，。求該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。解這個(gè)問(wèn)題是已知加速度和初始條件求運(yùn)動(dòng)方程，進(jìn)而求出軌跡方程的問(wèn)題。

由加速度三個(gè)分量

的定義可得整理課件從x,y的表示式中消去ωt

，即可得質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡方程為:結(jié)果表明，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為橢圓。

例題1-3一質(zhì)點(diǎn)沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，其加速度與位置的關(guān)系為a=3+2x。若在x=0處，其速度v0=5m/s，求質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到x=3m處時(shí)所具有的速度。

解已知，由加速度的定義式得：根據(jù)初始條件作定積分

速度的方向沿x軸正向。整理課件解選取豎直向上為y軸的正方向，坐標(biāo)原點(diǎn)在拋點(diǎn)處。設(shè)小球上升運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速率為v，阻力系數(shù)為k，則空氣阻力為此時(shí)小球的加速度為即作變換整理則得

例題1-4以初速度v0由地面豎直向上拋出一個(gè)質(zhì)量為m的小球，若上拋小球受到與其瞬時(shí)速率成正比的空氣阻力，求小球能升達(dá)的最大高度是多大？整理課件根據(jù)初始條件，作定積分可得當(dāng)小球達(dá)到最大高度H

時(shí)，v=0?？傻谜碚n件例題1-5已知一質(zhì)點(diǎn)由靜止出發(fā)，它的加速度在x軸和y軸上的分量分別為ax=10t和ay=15t

2

。求t=5s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度和位置。解取質(zhì)點(diǎn)的出發(fā)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，由定義得根據(jù)題意，初始條件為t=0,v0x=0,v0y=0，對(duì)上式進(jìn)行積分，得

t=5s代入上式得利用初始條件t=0,x0=0,y0=0，對(duì)vx,vy

進(jìn)行積分，得s代入上式得整理課件切向（tangential）單位矢量法向（normal）單位矢量1.3.1、自然坐標(biāo)系1.3平面曲線運(yùn)動(dòng)其方向都是隨位置（時(shí)間）變化的

在質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡上任取一點(diǎn)O作為自然坐標(biāo)系的原點(diǎn)，沿軌跡規(guī)定一個(gè)弧長(zhǎng)正方向,則可以用由原點(diǎn)到質(zhì)點(diǎn)所在位置的弧長(zhǎng)s來(lái)描述質(zhì)點(diǎn)的位置

在自然坐標(biāo)系中弧長(zhǎng)s是可正可負(fù)的坐標(biāo)量，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P位于O點(diǎn)狐長(zhǎng)正方向一側(cè)時(shí)取正值，處于O點(diǎn)另一側(cè)時(shí)去負(fù)值。稱為切向加速度稱為法向加速度速度矢量表示為加速度矢量表示為整理課件1.3.2、質(zhì)點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的切向加速度和法向加速度由加速度的定義是矢量，方向垂直于并指向圓心，與的方向一致。的長(zhǎng)度等于1，于是有

由于

質(zhì)點(diǎn)速率變化的快慢質(zhì)點(diǎn)速度方向變化的快慢切向加速度法向加速度加速度的大小整理課件整理課件1.3.4、圓周運(yùn)動(dòng)的角量描述1、角位置（angularposition）：θ

3、角位移(angulardisplacement)：△θ

1.3.3一般平面曲線運(yùn)動(dòng)中的切向加速度和法向加速度曲線上任一點(diǎn)P的附近極短的一段曲線上，可用與它相切處曲率半徑為ρ的圓弧來(lái)代替,則一般平面曲線運(yùn)動(dòng)的切向加速度和法向加速度

2、運(yùn)動(dòng)方程整理課件（瞬時(shí)）角速度4、角速度(angularvelocity)平均角速度5、角加速度(angularacceleration)平均角加速度（瞬時(shí)）角加速度角速度是矢量，其方向垂直于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的平面，指向由右手螺旋法則確定：當(dāng)四指沿運(yùn)動(dòng)方向彎曲時(shí)，大拇指的指向就是角速度的方向。整理課件

當(dāng)質(zhì)點(diǎn)作勻速率圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，角速度是恒量，角加速度為零；當(dāng)質(zhì)點(diǎn)作變速率圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，角速度不是恒量，角加速度一般也不是恒量。當(dāng)角加速度是恒量時(shí)，質(zhì)點(diǎn)作勻變速圓周運(yùn)動(dòng)。在勻速率圓周運(yùn)動(dòng)中的角位置、角速度和角加速度間的關(guān)系與勻加速直線運(yùn)動(dòng)中的位移、速度和加速度間的關(guān)系形式上完全類似，它可寫為

1.3.5、角量與線量的關(guān)系整理課件

規(guī)定角速度矢量的方向由右手螺旋法則確定，即右手四指沿質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向彎曲時(shí)，大拇指的方向規(guī)定為角速度的方向。

w由加速度的定義切向加速度法向加速度整理課件

運(yùn)動(dòng)學(xué)中的兩類問(wèn)題1、已知質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程求質(zhì)點(diǎn)的速度、加速度等問(wèn)題常稱為運(yùn)動(dòng)學(xué)第一類問(wèn)題．2、由加速度和初始條件求速度方程和運(yùn)動(dòng)方程的問(wèn)題稱為運(yùn)動(dòng)學(xué)的第二類問(wèn)題．微分積分整理課件圓周運(yùn)動(dòng)的第二類運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題積分積分切向加速度at和初始條件速率方程和自然坐標(biāo)表示的運(yùn)動(dòng)方程角加速度β

和初始條件角速度方程和以角量表示的運(yùn)動(dòng)方程整理課件解（1）由角速度和角加速度的定義，得把t=2s代入運(yùn)動(dòng)方程、角速度和角加速度方程，可得

例題1-6一質(zhì)點(diǎn)作半徑為R=1.0m的圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為θ=2t3+3t，其中θ

以rad計(jì)，t

以s計(jì)。試求：（1）t=2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的角位置、角速度和角加速度。（2）

t=2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的切向加速度、法向加速度和加速度。整理課件（2）根據(jù)線量與角量的關(guān)系，可得加速度加速度的大小設(shè)加速度與法向加速度的夾角為α，則整理課件例題1-7如圖所示，汽車以5m/s的勻速率在廣場(chǎng)上沿半徑為R=250m的環(huán)形馬路上行駛。當(dāng)汽車油門關(guān)閉以后，由于與地面的摩擦作用，汽車沿馬路勻減速滑行50m而停止，試求：（1）汽車在關(guān)閉油門前運(yùn)動(dòng)的加速度。（2）汽車在關(guān)閉油門后4s時(shí)運(yùn)動(dòng)的加速度。解（1）汽車關(guān)閉油門前時(shí)作勻速率圓周運(yùn)動(dòng)，其切向加速度和法向加速度分別為則，其方向指向環(huán)心O。

（2）汽車在關(guān)閉油門后滑行50m而停止。汽車的切向加速度為油門關(guān)閉4（s）時(shí)，汽車的速率為整理課件此時(shí)法向加速度為:總加速度的大小為:總加速度與速度的夾角為

整理課件例題1-8一飛輪以n=1500r/min的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，受到制動(dòng)而均勻地減速，經(jīng)t=50s后靜止。（1）求角加速度β和從制動(dòng)開始到靜止時(shí)飛輪的轉(zhuǎn)數(shù)N為多少？(2）求制動(dòng)開始t=25s時(shí)飛輪的角速度ω(3）設(shè)飛輪的半徑R=1m時(shí)，求t=25s時(shí)，飛輪邊緣上一點(diǎn)的速度、切向加速度和法向加速度解（1）由勻變速圓周運(yùn)動(dòng)基本公式從開始制動(dòng)到靜止，飛輪的角位移Δθ及轉(zhuǎn)數(shù)N分別為

整理課件(2）t=25s時(shí)飛輪的角速度ω為(3）t=25s時(shí)，飛輪邊緣上一點(diǎn)的速度為切向加速度和法向加速度為整理課件解設(shè)加速度與速度方向的夾角為α，則即所以兩邊積分

例題1-9質(zhì)點(diǎn)沿半徑為R的圓軌道運(yùn)動(dòng)，初速度為v0，加速度與速度方向的夾角恒定，如圖所示．求速度的大小與時(shí)間的關(guān)系．整理課件解:取t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)的位置O′為自然坐標(biāo)系原點(diǎn)，以質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)樽匀蛔鴺?biāo)正向，并設(shè)任意時(shí)刻t質(zhì)點(diǎn)的速度為v，自然坐標(biāo)為s.（1）代入t=1s，可得質(zhì)點(diǎn)的速度和加速度的大小為

例題1-10

質(zhì)點(diǎn)沿半徑R=3m的圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。已知切向加速度at=3m/s2,t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)在O’點(diǎn)，其速度v0=0，試求：（1）t=1s時(shí)質(zhì)點(diǎn)速度和加速度的大??；（2）第2秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)所通過(guò)的路程。

利用初始條件作定積分整理課件（2）由得，利用初始條件作定積分代入數(shù)據(jù)可得第2秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為

整理課件1.4

相對(duì)運(yùn)動(dòng)

同一質(zhì)點(diǎn)在不同參考系中的位置矢量、速度和加速度等物理量之間的關(guān)系的規(guī)律。物體運(yùn)動(dòng)的描述依賴于觀察者所處的參考系整理課件S’（ox’y’)系和S(oxy)系在t=0時(shí)重合，P,P’點(diǎn)重合。在Δt時(shí)間內(nèi)S’相對(duì)S位移ΔD，則伽利略速度相加原理若u為常量，則在相對(duì)作勻速直線運(yùn)動(dòng)的不同參考系中觀察同一質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，所得的加速度相同。位移相加原理而位移相加原理是相對(duì)同一參考系來(lái)說(shuō)的。這里默認(rèn)了長(zhǎng)度和時(shí)間的測(cè)量與參考系的相對(duì)運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)。說(shuō)明長(zhǎng)度和時(shí)間的測(cè)量是絕對(duì)的—牛頓時(shí)空觀