時(shí)空與質(zhì)點(diǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的描述

時(shí)空與質(zhì)點(diǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的描述大學(xué)物理1第一頁(yè)，共二十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三大學(xué)物理2第1章時(shí)空與質(zhì)點(diǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的描述第二頁(yè)，共二十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三大學(xué)物理3§1-1物質(zhì)運(yùn)動(dòng)時(shí)間空間§1-2質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述§1-3質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)變化的描述第三頁(yè)，共二十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三大學(xué)物理4§1-1物質(zhì)運(yùn)動(dòng)時(shí)間空間第四頁(yè)，共二十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三大學(xué)物理5一、物質(zhì)與運(yùn)動(dòng)物質(zhì)：物質(zhì)就是客觀存在，是能量的表達(dá)。運(yùn)動(dòng)：運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的固有屬性，由能量的漲落引起。物質(zhì)有兩種基本形式：實(shí)物與場(chǎng)。二、時(shí)間與空間秒：銫133原子基態(tài)兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)之間躍遷相對(duì)應(yīng)的輻射周期的9192631770倍。第五頁(yè)，共二十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三大學(xué)物理6第六頁(yè)，共二十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三大學(xué)物理7日地距離1AU≈1.5×1011m1.天文單位（AU）：2.光年（l.y.）：1l.y.≈1016m3.差秒距（PC.）：1Pc=1AU/1＂≈2×105AU=3×1016m=3光年=太陽(yáng)系的直徑約為80AU，即1013m數(shù)量級(jí)。視線(xiàn)L基線(xiàn)rθ空間單位第七頁(yè)，共二十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三因數(shù)詞頭名稱(chēng)符號(hào)英文中文1024102110181015101210910610310210110-110-210-310-610-910-1210-1510-1810-2110-24yottazetaexapetateragigamegakilohectodecadecicentimillimicrnanopicofemtoattozeptoyocto堯［它］澤［它］艾［可薩］拍［它］太［拉］吉［咖］兆千百十分厘毫微納［諾］皮［可］飛［母托］阿［托］仄［普托］幺［科托］YZEPTGMkhdadcmμnpfazy第八頁(yè)，共二十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三大學(xué)物理9§1-2質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述第九頁(yè)，共二十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三大學(xué)物理101.運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性一、質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)(masspoint,particle):力學(xué)中的一個(gè)理想模型，它是具有一定質(zhì)量而沒(méi)有大小和形狀的理想物體。參考系:為描述物體的運(yùn)動(dòng)而選擇的標(biāo)準(zhǔn)物.運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性:物體運(yùn)動(dòng)的形式隨參考系的不同而異.以地球?yàn)閰⒄障档厍蛟铝烈蕴?yáng)為參照系太陽(yáng)月亮地球軌道第十頁(yè)，共二十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三大學(xué)物理11xzyABγrβαP1從原點(diǎn)指向質(zhì)點(diǎn)所在位置的有向線(xiàn)段（大小、方向）2.位置矢量方向①

②

大小第十一頁(yè)，共二十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三大學(xué)物理123.運(yùn)動(dòng)方程分量式從運(yùn)動(dòng)方程消t得軌跡方程

4.軌道方程第十二頁(yè)，共二十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三大學(xué)物理13位移矢量只與始末位置有關(guān)，與質(zhì)點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)關(guān)。

BA二、位移矢量

—位置的變化第十三頁(yè)，共二十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三大學(xué)物理14位移與路程（B）

一般情況,位移大小不等于路程.

（D）位移是矢量,路程是標(biāo)量.（C）什么情況？討論（A）P1P2

兩點(diǎn)間的路程是不唯一的,可以是或而位移是唯一的.不改變方向的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);當(dāng)時(shí).路程（）:質(zhì)點(diǎn)實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度.第十四頁(yè)，共二十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三大學(xué)物理15三、速度矢量—位置變化的快慢1.平均速度方向:與

同.大?。築A

用相同時(shí)間間隔內(nèi)的位置變化來(lái)比較位置變化的快慢。矢量第十五頁(yè)，共二十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三大學(xué)物理162.瞬時(shí)速度

當(dāng)時(shí)平均速度的極限值叫做瞬時(shí)速度,簡(jiǎn)稱(chēng)速度.＝大?。?/p>

該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)所在處沿運(yùn)動(dòng)軌跡的切線(xiàn)并指向質(zhì)點(diǎn)前進(jìn)的方向。方向：第十六頁(yè)，共二十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三大學(xué)物理173.速率當(dāng)Δt→0時(shí)，瞬時(shí)速率：速度的大小稱(chēng)為速率平均速率瞬時(shí)速率BA例（B）

一運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某瞬時(shí)位于矢徑的端點(diǎn)處，其速度大小為(單選)(A)（C）（D）第十七頁(yè)，共二十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三大學(xué)物理18§1-3質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)變化的描述第十八頁(yè)，共二十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三大學(xué)物理19一、加速度矢量—速度矢量變化的快慢1.平均加速度2.瞬時(shí)加速度BA第十九頁(yè)，共二十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三大學(xué)物理20大小二、加速度矢量在直角坐標(biāo)系中的表述方向第二十頁(yè)，共二十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三大學(xué)物理211.切向加速度和法向加速度自然坐標(biāo)系

切向內(nèi)法向∵很小，則，并指向圓心，即與方向同。三、加速度矢量在自然坐標(biāo)系中的表述第二十一頁(yè)，共二十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三大學(xué)物理22法向加速度表示質(zhì)點(diǎn)速度方向變化的快慢。

切向加速度的大小表示質(zhì)點(diǎn)速率變化的快慢。方向:第二十二頁(yè)，共二十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三大學(xué)物理232.一般曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中的和和對(duì)任何平面上的曲線(xiàn)都適用

曲率半徑an=0a=0勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)an=0a

0變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)an

0a=

0勻速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)an

0a

0變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)第二十三頁(yè)，共二十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三大學(xué)物理24

例

有人說(shuō)，勻速率圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)是作變加速運(yùn)動(dòng),你說(shuō)對(duì)嗎？（對(duì)）答：勻速率圓周運(yùn)動(dòng)即加速度矢量變，所以是變加速運(yùn)動(dòng)。總加速度大小不變，方向時(shí)刻指向圓心（改變）。第二十四頁(yè)，共二十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三大學(xué)物理25求導(dǎo)求導(dǎo)積分積分質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)兩類(lèi)基本問(wèn)題

一由質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程可以求得質(zhì)點(diǎn)在任一時(shí)刻的位矢、速度和加速度；

二已知質(zhì)點(diǎn)的加速度以及初始速度和初始位置,可求質(zhì)點(diǎn)速度及其運(yùn)動(dòng)方程.第二十五頁(yè)，共二十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三大學(xué)物理26四、圓周運(yùn)動(dòng)的角量描述AB規(guī)定：逆時(shí)針為＋，順時(shí)針為－。

單位:弧度（rad）

矢量

方向:由右手螺旋法則確定單位:rad/srvS2.角位移3.角速度1.角位置第二十六頁(yè)，共二十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三大學(xué)物理274.角加速度角速度對(duì)時(shí)間的變化率

勻速圓周運(yùn)動(dòng)；勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)勻變速圓周運(yùn)動(dòng)第二十七頁(yè)，共二十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三大學(xué)物理28五、角量和線(xiàn)量的關(guān)系切向加速度法向加速度xw,bθθRdS0dP2P1①②④③第二十八頁(yè)，共二十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三大學(xué)物理29例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