大學(xué)物理精品課程課件廣東工業(yè)大學(xué)第一章質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)(已修改)
2025-06-08 20:12 本頁(yè)面
【正文】 第 1章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué) 激光波長(zhǎng)基準(zhǔn)裝置 167。 質(zhì)點(diǎn)位置的確定方法 一 . 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本概念 質(zhì)點(diǎn) ： 有質(zhì)量而無(wú)形狀和大小的幾何點(diǎn)。 突出了 質(zhì)量 和 位置 質(zhì)點(diǎn)系 : 若干質(zhì)點(diǎn)的集合。 x y z O 參照物 參考系 ：參照物 + 坐標(biāo)系 + 時(shí)鐘 (1) 運(yùn)動(dòng)學(xué)中參考系可任選 。 參照物 ： 用來(lái)描述物體運(yùn)動(dòng)而選作參考的物體或物體系。 P (2) 參 照物 選定后，坐標(biāo)系可任選。 (3) 常用坐標(biāo)系 直角坐標(biāo)系 （ x , y , z ） 球坐標(biāo)系 （ r,θ, ? ） 柱坐標(biāo)系 （ ? , ? , z ） 自然坐標(biāo)系 ( s ) 二 . 確定質(zhì)點(diǎn)位置的常用方法 1. 直角坐標(biāo)法 P(x, y, z) 2. 位矢法 kzjyixr ???? ???表示。 r?位矢的 大小 為： 222 zyxr ????位矢的 方向 用方向余弦表示，則有： co s,co s,co s rzryrx ??? ??? ???zxyOz),( zyxPyxr?β??參考物 質(zhì)點(diǎn)某時(shí)刻位置 P (x,y,z) 由 位矢 ? ? 3. 自然坐標(biāo) 法 已知質(zhì)點(diǎn)相對(duì)參考系的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，常用自然法。 4. 運(yùn)動(dòng)學(xué)方程 (函數(shù) ) 直角坐標(biāo)下 )(txx ? )(tyy ? )(tzz ?ktzjtyitxtrr ????? )()()()( ????自然坐標(biāo)下 )(tfs ?已知運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，可求質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡、速度和加速度 參考物OsP?s)(tfs ?意義 : 一質(zhì)點(diǎn)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為 r ，角速度為 ? 。 以圓心 O 為原點(diǎn)。建立直角坐標(biāo)系 Oxy ， O ?點(diǎn)為起始時(shí)刻，設(shè) t 時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)位于 P（ x , y） ，用直角坐標(biāo)表示的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為 s i n , c os trytrx ?? ??trs ??位矢表示為 自然坐標(biāo)表示為 xyPtω xyOr? s例 解 ?? ),( yx39。O? ?jtritrjyixr ????? ?? s i nco s ????求 用 直角坐標(biāo) 、位矢、自然坐標(biāo)表示的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。 求 解 h v?x 220 ) ()( htltx ??? v坐標(biāo)表示為 例 如圖所示，以速度 v 用繩跨一定滑輪拉湖面上的船，已知繩初長(zhǎng) l 0，岸高 h 取坐標(biāo)系如圖 依題意有 tltl )( 0 v??質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本問(wèn)題之一，是確定質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。為正確寫(xiě)出質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，先要選定參考系、坐標(biāo)系，明確起始條件等，找出質(zhì)點(diǎn)坐標(biāo)隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系。 0l)(tl)(txO 船的運(yùn)動(dòng)方程 說(shuō)明 167。 質(zhì)點(diǎn)的位移、速度和加速度 一 . 位移 位移矢量反映了物體運(yùn)動(dòng)中位置 ( 距離與方位 ) 的變化。 討論 (1) 位移是矢量（有大小，有方向） 位移不同于路程 (2) 位移與參照系位置的變化無(wú)關(guān) rtrttrpp ??? ??????? )()(Sr ????(3) 與 Δr 的區(qū)別 r??O P P’ r??)(tr?)( ttr ???s?O r??r??O r?分清 ? ? ? ? ? 二 . 速度 ( 描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量 ) 1. 平均速度 ttrttrtrΔ???????)()( ????vO r??)( ttr ???)(tr?2. 瞬時(shí)速度 trttrttrt dd)()(l i m0?????? ??????vA B B39。 Av?討論 (1) 速度的 矢量性 、 瞬時(shí)性 和 相對(duì)性 。 (2) 注意速度與速率的區(qū)別 t
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