描述质点运动的四个物理量PPT课件

1、1,第一节,质点运动描述,2,力学是研究物体机械运动的规律及其应用的科学,研究力学要明确两个基本概念,1.物体运动是绝对的,但运动的描写是相对的,参照系:描写物体运动选择的标准物,描写平面曲线运动的四个物理量,坐标系:可精确描写物体运动,3,解决物理问题时一般要将复杂的实际问题进行简化,建立理想化的物理模型。例如,物体上所有点的运动轨迹都相同,用一个点的运动来代替整个物体运动,1.描写平面曲线运动的四个物理量,质点,物体运动范围物体本身线度,2.建立理想化的模型,4,1.定义： 描写质点空间位置的物理量,y,P(x,y,x,o,x,y,r,r=x i+y j,i、j为单位矢量,r是矢量，大小为

2、,1.描写平面曲线运动的四个物理量/一、位置矢量,5,单位：米, m,方向：从坐标原点指向终点,2.运动方程 r(t,质点位矢随时间的函数关系,3.轨迹方程,将运动方程中消去 t,其中,1.描写平面曲线运动的四个物理量/一、位置矢量,6,1.定义：描写质点位置变化的物理量,x,O,y,rA,A,B,rB,由矢量关系,质点从A点运动到B点,1.描写平面曲线运动的四个物理量/二、位移,7,2.单位：米，m,3.大小,4.方向,从起点指向终点,1.描写平面曲线运动的四个物理量/二、位移,8,1.位矢与位移的区别,位矢为从坐标原点指向质点所在位置的有向线段,位移为从起点指向终点的有向线段,方向,时间,

3、位矢与某一时刻对应,位移与某一段时间对应,1.描写平面曲线运动的四个物理量/二、位移,9,2.位移与路程的区别,路程： 为物体经过路径总的长度，为标量,A,B,位移： 从起点指向终点的有向线段，为矢量,1.描写平面曲线运动的四个物理量/二、位移,10,1. 描写物体运动快慢和方向的物理量,2.平均速度,x,O,y,rA,A,B,rB,vA,vB,定义,物体的位移与发生这段位移所用的时间之比,1.描写平面曲线运动的四个物理量/三、速度,11,3.速度 v,对于变速曲线运动的物体，速度大小与方向都在随时间改变,无限分割路径,以直代曲,以不变代变；用平均速度代替变速度,令,取极限,A,B,1.描写平

4、面曲线运动的四个物理量/三、速度,12,速度,单位：米/秒，m/s,方向：沿运动轨迹的切线方向,x,O,y,A,B,vA,vB,由于r=x i+y j,1.描写平面曲线运动的四个物理量/三、速度,13,大小,x,O,y,v,x、y方向的分量,1.描写平面曲线运动的四个物理量/三、速度,14,1.平均速度与平均速率的区别,平均速度为物体发生的位移与时间之比；为矢量,平均速率为物体经过的路程与时间之比；为标量,A,B,1.描写平面曲线运动的四个物理量/三、速度,15,2. 速度与速率的区别,速度为位矢r对时间的一次导数，为矢量,速率为速度的大小，为标量,1.描写平面曲线运动的四个物理量/三、速度,

5、16,1.定义：描写质点速度变化快慢和方向的物理量,x,O,y,A,B,vA,vB,vA,在图中物体速度矢量满足关系为,速度变化为,1.描写平面曲线运动的四个物理量/四、加速度,17,2. 平均加速度,用平均加速度描写物体的运动是不精确的，要想精确地描写物体的加速度，令,取极限,由,3.加速度,加速度为速度对时间的一次导数,可得,1.描写平面曲线运动的四个物理量/四、加速度,18,单位：米/秒2，m/s2,4.分量式,由,ax、ay 为加速度在 x、y 方向的分量,5.方向,加速度方向为速度变化的方向，指向运动轨迹的凹的一侧,a,1.描写平面曲线运动的四个物理量/四、加速度,19,加速度是描写速度变化的物理量,质点的速度大，加速度不一定大,质点的加速度大，速度不一定大,1.描写平面曲线运动的四个物理量/四、加速度,20,例：抛体运动。初速度为V0，与X轴成0。求运动方程和轨迹方程,轨迹方程：（上两式消去时间变量,解：已知,任一时刻两速度分量,积分得运动方程,21,例：已知一质点从静止出发， 其加速度在X、Y轴上的分量分别为aX=10t,aY=15t2（SI）。试求5s时质点的位置和速度,解：取质点出发点为坐标原点,初始条件,速度的一般表达式,将t=5s代入得,22,又由初始条件,将t=5s代入得,23,例：在离水平面高h米的岸边，