大学物理直线运动和圆周运动ppt课件.ppt

演示实验：棒A被打击后，小球2自由下落，小球1平抛，但两球同时落地。,任何一个方向的运动，都不会因任一其它方向的运动是否存在而受到影响。,当物体同时参与两个或多个运动时，其总的运动乃是各个独立运动的合成结果。,运动独立性原理,运动叠加原理,结论：,四、运动叠加原理,五、 直线运动(rectilinear motion),直线运动中（以在X轴上为例），描述质点运动的各矢量可用代数量（分量式）代替，它们的方向可用对选定坐标轴的正负来表示。,矢径：x=x(t) “+”、“-”表质点在原点之右或之左,六、 圆周运动(circular motion),1.匀速率圆周运动,图中，质点作逆时针运动，经t由A到B，,匀变速直线运动：,速度与OAB相似，,当t0时,2.变速率圆周运动,其中： 切向加速度,（只改变速度的大小）,法向加速度,（只改变速度的方向）,由上面的讨论知：,3. 圆周运动的角量描述,角位移,角速度,角加速度,角位置,匀变速(一定)圆周运动与匀变速直线运动有相似的规律（推导略）：,对应关系：,（以rad为单位）,在 SI 制中，的单位为rads-1,的单位为rads-2.,4.角量与线量的关系,线加速度（切向加速度）,线速度,七、一般平面曲线运动,可视为由一系列瞬间圆周运动所组成。,曲线在某点的曲率圆半径称为在该点的曲率半径。,加速度：,总是指向凹的一侧。,自然坐标系,对一般平面曲线运动：,（1）若，则质点作直线运动：,（2）若R且曲率中心不变，则质点作圆周运动：,若v不变，则质点作匀速率圆周运动：, 则质点作匀变速圆周运动：,若a一定， 则质点作匀变速直线运动：,若a=0， 则质点作匀速直线运动,例3.一质点沿螺旋线自外向内运动，如图。已知其走过的弧长与时间的一次方成正比。试问该质点加速度的大小是越来越大，还是越来越小？,解：,运动路程s= b t ,b为常数。,法向加速度,质点的速率,切向加速度,越来越小，而 b 为常数，所以该质点加速度的大小是越来越大。,一物体作如图所示的斜抛运动，测得在轨道A点处速度大小为v，方向与水平方向成30 .则物体在A点的切向加速度at= ，轨道的曲率半径= .,例4 (学习指导p26,25),解：,如图所示：,由于切向加速度与速度反向，一般写成：,八、运动学的两类问题(p16-17，自学),1.已知位置矢量，求速度和加速度；,方法：求导,2.已知加速度，求速度和位置矢量。,方法：先分离变量再积分,1-4 运动描述的相对性,相对运动问题指的是在不同参考系中观察同一物体运动所给出的运动描述之间的关系问题。,例5(学习指导p29,42),解：,依题意，,先分离变量再积分,质量为0.25kg的质点，受力 的作用，式中t为时间。t=0时该质点以 的速度通过坐标原点，则该质点任意时刻的位矢是.,分离变量等号一侧只能有一个变量。,设在同一t 时间内,有：,两边除以t ，并令t 0，可得,伽利略速度变换,说明：,（1）矢量的合成法则只有对同一参考系才能应用。,（2）伽利略变换承认绝对的时空观（长度、时间的测量与参考系无关）， 这在v远小于真空中光速c时成立。,伽利略加速度变换,例6.某人骑自行车以速率v向正西方行驶，遇到由北向南刮的风（设风速大小也为v），则他感到风是从 ,(A)东北方向吹来. (B)东南方向吹来.,(C)西北方向吹来. (D)西南方向吹来.,由伽利略速度变换式,解：,而,如图所示，人感到风从西北方向吹来.,选(C).,作业：习题1-3，1-14,