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《大學(xué)物理 質(zhì)點力學(xué).ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、質(zhì)點力學(xué)第一部分第一章質(zhì)點運動學(xué)本章核心----質(zhì)點運動方程1.基本概念:質(zhì)點,坐標(biāo)系,位置矢量,位移,速度,加速度.2.掌握位移,速度,加速度之間的關(guān)系.即:已知其一能求出其它兩個量.第一章質(zhì)點運動學(xué)§1.1質(zhì)點參照系坐標(biāo)系一、質(zhì)點只有質(zhì)量而沒有形狀與大小的理想物體?？梢詫⑽矬w抽象為質(zhì)點的兩種情況：1、物體不變形且不作轉(zhuǎn)動（此時物體上各點的速度及加速度都相同，物體上任意一點的運動可以代表所有點的運動）。2、物體本身的線度和它的活動范圍相比小得很多（此時物體的形變及轉(zhuǎn)動顯得并不重要）。二、參照系三、坐標(biāo)系為了定量地確定
2、質(zhì)點在空間的位置而固定在參照系上的一個計算系統(tǒng)。（直角坐標(biāo)、球坐標(biāo)、極坐標(biāo)、柱面坐標(biāo)等)1、運動的絕對性：任何物體都處于運動（包括機械運動）和變化當(dāng)中，絕對靜止不動的物體是沒有的。2、運動的相對性：對任何一個物體的運動狀態(tài)的描述都是相對于另外一個參考物體而言的，即任何一個物體的運動都是相對于另一個物體的運動。因此要描述一個物體的運動，就必須選擇另一個物體作為參考，這個被選作參考的物體就稱為參照系。參照系與坐標(biāo)系的區(qū)別——對物體運動的描寫決定于參照系而不是坐標(biāo)系。參照系選定后，選用不同的坐標(biāo)系對運動的描寫是相同的。ZXY
3、日心系地心系地面系o§1—2描述質(zhì)點運動的基本物理量一.位置矢量與運動方程設(shè)P點的坐標(biāo)為(x,y,z),由坐標(biāo)原點指向P點的有向線段稱謂P點的位移矢量(位矢)R=xi+yj+zk222大小:r=x+y+zP(x,y,z)xzy0αβα方向:=cosxr;cosβ=yr質(zhì)點運動時,它的位矢(r)也隨時間變化,因此r也是時間的函數(shù),即:r=r(t),位矢隨時間變化的關(guān)系叫運動方程運動學(xué)的主要任務(wù)之一就是寫出各種運動的運動方程.1、運動方程即位置矢量隨時間的變化關(guān)系2）勻速率圓周運動：ωω{x=cossintty=RR例：2
4、1）斜拋運動：vvcossin000θθ12{ttx=xyy=gt0++z=()txx=)(t=)(tyyz,,或：2、軌跡方程即運動質(zhì)點所經(jīng)過的空間徑跡。從運動方程中消去時間t可得軌跡方程。rrrABzxyABO_AB()ixx__AABB(())jk++yyzz=ijk++zxy=位移：反映位置矢量變化的大小和方向。r=++222zxy大小：方向：?ycoscoscosβγ===?r?r?r?x?za路程：質(zhì)點所經(jīng)路徑的總長度。二、位移r=三、速度j++dd=dtdddttikxyzvk=vvij++xzyΔrtt
5、tv=lim0Δ=ddrΔΔΔΔΔΔΔtttv=i++kjxyzΔrtΔ=2、瞬時速度（速度）在質(zhì)點由A到B的過程中（所用時間為，所發(fā)生的位移為），單位時間內(nèi)的平均位移稱為該質(zhì)點在該過程中的平均速度。1、平均速度描述位置矢量隨時間變化快慢的物理量當(dāng)趨于零時平均速度的極限值。說明：1、速度具有矢量性、瞬時性、相對性大?。悍较颍寒?dāng)?t趨近于零時位移的極限方向βγVycoscoscos===VVVVxVza2、注意速度與速率的區(qū)別平均速率瞬時速率ΔrrrABΔs四、加速度描述速度隨時間變化快慢的物理量xABrrABvvvΔA
6、vAByzo1、平均加速度j++dd=dtdddttikVxVyVzak=aaij++xzy2、瞬時加速度（加速度）例1一質(zhì)點沿一直線運動,其加速度為a=-2x,式中x的單位為m,a的單位為,試求該質(zhì)點的速度v與位置坐標(biāo)x之間的關(guān)系.設(shè)當(dāng)x=0時,解:由題意積分得故:例2.質(zhì)點P在一直線上運動,其坐標(biāo)X與時間t有如下關(guān)系:X=Asinωt(SI)(A為常量)(1)任意時刻t時質(zhì)點的加速度a=(2)質(zhì)點速度為零的時刻t=例3.質(zhì)點以速度m/s作直線運動,沿質(zhì)點運動方向作ox軸,并已知t=3s時,質(zhì)點位于x=9m處,則該質(zhì)
7、點的運動學(xué)方程為:一、直線運動規(guī)律運動方程：位移(大小)：加速度(大小)：=t（）xxx==ddddtta22vΔx速度(大小)：=ddtxv—割線斜率（平均速度）—切線斜率（瞬時速度）dtdxtΔΔx二、直線運動的幾何描述法§1.3直線運動及其幾何描述法1、x~t圖xttt11220xxx~t圖v~t圖線下的面積（位移）:12ttt120vvvv~t圖切線斜率：dtdv=a割線斜率：tΔΔv=a2、v~t圖3、a~t圖tatt120a~t圖a~t圖線下的面積（速度增量）三、運動學(xué)的兩類問題第一類問題（求導(dǎo)問題）：rr
8、=()t求：軌跡已知：=aa=vv()t(t)、、第二類問題（積分問題）：va=(t)a=(t)rr=(t)v求：已知：、注意：在求解第二類問題過程中還必須已知在t=0時刻質(zhì)點的速度及位置坐標(biāo)，這一條件稱為初始條件。初始條件：t=0{xyyzzx======000vvvvvv000xxyyzz例：一質(zhì)點作直線運動，其加速度為一常量
