《几种运动》PPT课件.ppt

1-2 几种运动 n直线运动(rectilinear motion) （速度大小和 方向都沿直线改变） n曲线运动（curvilinear motion） （速度大小 ，方向都改变） n抛体运动(projectile motion) （加速度大小和 方向都不改变） n圆周运动（circular motion） 一直线运动： n1.图解法：（略） n2.解析法：（沿一个方向，标量表示） 运动方程： 位移： 速度： 加速度： 若已知 （恒量），表示出 的关系 例一例二 例： 有一物体作直线运动，其运动方程为 求：第三秒末的速度； 第二秒末的加速度； 第二秒内的平均速度； 秒末通过的路程和位移。 二曲线运动 坐标系选择： 直角坐标系（加速度为常量） 极坐标系（加速度总指向空间一点有心力） 自然坐标系（质点轨迹已知）有两轴（切向 和法向），单位矢量为： 注意：自然坐标系是固结在所选定的参考系上的， 它并不随质点运动。 .描写曲线运动的物理量： O2 2 1 O1 P1 n1 t1 n2 t2 曲率圆1 运动轨迹 曲率圆2 P2 位置矢量： 运动方程： 速率： 加速度： 曲率半径：曲线在某点的曲率圆半径称为曲线在该 点的曲率半径 。 讨论： ii） iii） 加速度不代表物体的运动方向，但切向加速度可 代表物体的运动方向。 对于匀速率圆周运动， 例一例二 i） 例： 在xy平面内有一运动的质点，其运动方程为： 则在t时刻的速度为_， t时刻的加速度为_， 切向加速度为_， 该质点的轨迹方程为_。 例： 质点沿半径为R的圆周运动，速率与时间的关系为 （c为常数）， 则路程与时间的关系为_； t时刻的切向加速度_； 法向加速度_； 加速度_。 注意： 运动方程是以何方式给出的。 三抛体运动： n运动的叠加和运动的独立性 。 y x v0 0 典型的匀加速运动， 例一 例三 例二 四圆周运动 描述圆周运动的物理量 角位移： 角速度： 角加速度： v R x S 0 , （逆时针为正） （与 服从右手螺旋 关系） 线量与角量的关系： 速率： 线加速度： O R a v an at 一般的角量和线量关系： n可以导出： 例一例二例三例四 3. 图中p是一圆的竖直直径pc的上端点，一质 点从p开始分别沿不同的弦无摩擦下滑时，到达 各弦的下端所用的时间相比较是 (A)到 a 用的时间最短； (B)到 b 用的时间最短； (C)到 c 用的时间最短； (D)所用时间都一样。 D 5一质质点在平面上运动动，已知质质点位置矢量的 表示式为为 （其中a、b为为常量）, 则该质则该质 点作 (A) 匀速直线线运动动； (B) 变变速直线线运动动； (C) 抛物线线运动动； (D)一般曲线线运动动。 B 9质质点作曲线线运动动， 表示位置矢量， 表示速度， 表示加速度，S 表示路程，a t表示切向加速度， 下列表达式中， (1) (2) (3) (4) (A) 只有(1)、(4)是对对的； (B) 只有(2)、(4)是对对的； (C) 只有(2)是对对的； (D) 只有(3)是对对的。 D 5. 质点M在水平面内的运动轨迹如图所示，OA段为 直线，AB、BC段分别为不同半径的两个1/4圆周。 设t =0时，M在O点，已知运动学方程为S =30t+5t2 (SI)求t =2 s时刻，质点M的切向加速度和法向加速 度。 11一物体从某一确定高度以 的速度水平抛出， 已知它落地时时的速度为为 ，那么它运动动的时间时间 是 (A) (B) (C)(D) C 13在高台上分别沿45仰角方向和水平方向， 以同样速率投出两颗小石子，忽略空气阻力，则 它们落地时速度 (A) 大小不同，方向不同； (B) 大小相同，方向不同； (C) 大小相同，方向相同； (D) 大小不同，方向相同。 B 4. 由楼窗口以水平初速度 射出一发子弹，取枪口为 原点，沿 方向为x轴，竖直向下为y轴，并取发射时 刻t为0，试求： (1) 子弹在任一时刻t的位置坐标及轨迹方程； (2) 子弹在t时刻的速度，切向加速度和法向加速度 。 9一质质点作半径为为 0.1 m的圆圆周运动动，其角 位置的运动动学方程为为： 则则其切向加速度为为 =_。 (SI) 11一质点从静止出发沿半径R=1m的圆周运动, 其角加速度随时间 t 的变化规律是 =12t2- 6t (SI)， 则质点的角速度 =_;切向加 速度 a t =_。 13在半径为为R的圆圆周上运动动的质质点，其速率与 时间时间 关系为为 （式中c为为常量）,则则从 t = 0到 t 时时刻质质点走过过的路程S(t) =_; t 时时刻 质质点的切向加速度at =_; t 时时刻质质点的法向加 速度an =_。 3(1)对对于在xy平面内，以原点O为圆为圆 心作匀速圆圆周 运动动的质质点，试试用半径 r、角速度 w