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1、一一运动的相对性运动的相对性二二两个参考系间对运动描述的变换关系两个参考系间对运动描述的变换关系3伽利略变换伽利略变换相对运动相对运动Flash相对运动相对运动参考系选择是任意的参考系选择是任意的,运动描述是运动描述是相对的相对的.1.参考系参考系:定性定性描述物体运动而选作参考的物体描述物体运动而选作参考的物体太阳系行星运动的轨迹？太阳系行星运动的轨迹？一一.运动的相对性运动的相对性 2.惯性参考系惯性参考系:_ _惯性惯性定律定律成立成立的参考系的参考系.地面地面参考系参考系,自转加速度自转加速度 地心地心参考系参考系,公转加速度公转加速度 太阳太阳参考系参考系,绕银河系加速度绕银河系加速
2、度 近似惯性系：a 3.4 3.4 cm/s2a 3 3 10-8 cm/s2a 0.6 0.6 cm/s2相对于相对于惯性系惯性系匀速直线运动的参考系都是匀速直线运动的参考系都是惯性系惯性系yzOOxyutPSS_伽利略速度变换公式伽利略速度变换公式二二.两个参考系间两个参考系间对运动描述对运动描述的变换关系的变换关系一般一般,不限于惯性系间不限于惯性系间:yx0yx0RoorporpoPyzOOxyutPSSMmXvuv例例1:地面上的炮车以地面上的炮车以仰角仰角 发发射一炮弹射一炮弹,炮弹炮弹相对于炮口相对于炮口出出射速率为射速率为v.已知炮弹出口时已知炮弹出口时炮炮车对地车对地的反冲速
3、率的反冲速率u.写出写出炮弹炮弹对地对地的速度。的速度。例例2.汽车在大雨中行驶汽车在大雨中行驶,当车速为当车速为80km/h时时,车车上的乘客从车侧窗观察到上的乘客从车侧窗观察到雨滴雨滴与竖直方向成与竖直方向成60,当当汽车汽车停下来时停下来时,乘客发现雨滴是垂直下落乘客发现雨滴是垂直下落的的.求雨滴相对于求雨滴相对于地面地面下落的速率下落的速率.分析分析:参考系参考系：地面：地面S，车，车S运动质点：运动质点：雨滴雨滴P1.运动方程运动方程3.加速度加速度:一一.运动的矢量描述运动的矢量描述zs0 xy 自然坐标系自然坐标系第二章第二章 质点质点运动学总结运动学总结yx0yx0roorpo
4、rpoPv=R 二二.圆周运动的角量描述圆周运动的角量描述角量与线量关系角量与线量关系三三.相对运动相对运动(非相对论非相对论)绝对绝对=相对相对+(矢量迭加矢量迭加)牵连牵连第二类第二类:已知加速度已知加速度应用微分变换：应用微分变换：积分积分二维问题用自然坐标二维问题用自然坐标四四.运动学的两类问题运动学的两类问题第一类第一类:已知运动方程已知运动方程提问：提问：1.学过哪些物理量？定律？学过哪些物理量？定律？2.什么是定律？什么是定律？牛顿运动定律是怎么得到的？牛顿运动定律是怎么得到的？3.什么是什么是守恒守恒定律？定律？物理量为什么会守恒？物理量为什么会守恒？4.以前学牛顿定律和动量守
5、恒的顺序以前学牛顿定律和动量守恒的顺序?现代实验事实现代实验事实:牛顿定律不成立牛顿定律不成立,找不到力找不到力,动量守恒动量守恒仍成仍成立立,你作何想你作何想?(?(教材顺序的知识体系教材顺序的知识体系)守恒定律守恒定律反映自然界中反映自然界中基本对称性基本对称性的结果的结果-应用应用守恒定律守恒定律:过程量过程量状态量状态量即即:守恒定律守恒定律与与不变性不变性有密切联系有密切联系动量动量守恒守恒角动量角动量守恒守恒能量能量守恒守恒-守恒定律守恒定律是自然界的是自然界的普遍规律普遍规律守恒守恒?空间空间平移平移不变性不变性空间空间转动转动不变性不变性时间平移时间平移不变性不变性Ref:P8
6、8-94 守恒定律守恒定律力力本章重点：本章重点：守恒条件及应用守恒条件及应用本章难点：本章难点：矢量运算矢量运算第三章：第三章：动量动量守恒定律守恒定律1动量动量守恒定律守恒定律2动量定理动量定理3牛顿定律牛顿定律教材阅读指导教材阅读指导：P46*3-2-2P49例题例题3-8移后移后第三章：第三章：动量动量守恒定律守恒定律3动量动量守恒定律守恒定律2动量定理动量定理1牛顿定律牛顿定律一一.牛顿运动定律牛顿运动定律三三.牛顿第二定律应用牛顿第二定律应用二二.力学中几种常见的力力学中几种常见的力 *惯性力惯性力一一.质点系动量守恒条件质点系动量守恒条件二二.质心运动定理质心运动定理定义动量：定
7、义动量：质点系的动量：质点系的动量：瞬时性、矢量性、相对性瞬时性、矢量性、相对性机械运动的量度机械运动的量度1牛顿定律牛顿定律1687年年自然哲学中的数学原理自然哲学中的数学原理ij一、牛顿运动定律一、牛顿运动定律第二定律第二定律：运动的变化与所施加运动的变化与所施加的力成正比，并且发生在力所沿的力成正比，并且发生在力所沿直线方向上。直线方向上。第三定律第三定律：两物体间的作用力和反作用力，两物体间的作用力和反作用力，在同一条直线上，且大小相等方向相反。在同一条直线上，且大小相等方向相反。第一定律：第一定律：任何物体都保持静止或匀速直线运任何物体都保持静止或匀速直线运动状态，直到作用在它上面的
8、力迫使它改变这动状态，直到作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。种状态为止。2.弹性力弹性力1.万有引力万有引力二二.力学中几种常见的力力学中几种常见的力*惯性力惯性力特例：特例：重力重力(1)弹簧的弹性力弹簧的弹性力(3)压力与支持力压力与支持力(2)张力张力最大静摩擦力：最大静摩擦力：滑动摩擦力：滑动摩擦力：3.摩擦力摩擦力静摩擦力系数静摩擦力系数滑动摩擦系数滑动摩擦系数4.非惯性系非惯性系惯性力惯性力牛顿定律在牛顿定律在非惯性系非惯性系中不成立中不成立,为了在为了在非惯性系非惯性系中中形式上形式上使用牛顿定律使用牛顿定律,应用加速度变换公式应用加速度变换公式,引入引入虚拟力虚拟力-惯性
9、力惯性力在非惯性系在非惯性系aSaE(自阅自阅P513-3-2)0001-质点运动质点运动-惯惯性力性力1，2视频视频例：惯性离心力例：惯性离心力质点质点m在在S 系系静止：静止：在在S系向心加速度：系向心加速度：例例:地球的自转对重力加速地球的自转对重力加速度的大小度的大小g的影响。的影响。惯性离心力引起的视重惯性离心力引起的视重解解：位位于于纬纬度度 处处的的重重力力加加速度为速度为:RFNFfFg R0FPFgFPFfR SS惯性离心力的大小惯性离心力的大小科里奥利力科里奥利力如果物体如果物体相对转动参考系相对转动参考系运动，那么物体除了运动，那么物体除了受到惯性离心力外，还受到另一种惯
10、性力受到惯性离心力外，还受到另一种惯性力科里奥利力科里奥利力:科里奥利力科里奥利力垂直于垂直于质点相对于非惯性系的速度质点相对于非惯性系的速度,因此科氏力不作功因此科氏力不作功.它不断改变它不断改变v的方向的方向,但不改但不改变变v的大小的大小,使使轨迹弯曲呈圆弧形轨迹弯曲呈圆弧形。图科里奥利力图科里奥利力vmFC式中式中m为质点的质量为质点的质量,v为质点相为质点相对于非惯性系的速度对于非惯性系的速度,为非惯为非惯性系转动的角速度。性系转动的角速度。(Coriolisforce)视频视频科氏力科氏力科里奥利力科里奥利力和和惯性离心力惯性离心力一样，是由于一样，是由于将牛顿第二定律应用于非惯性
11、系而引入的将牛顿第二定律应用于非惯性系而引入的修修正项正项，无施力者，但在非惯性参考系中，这，无施力者，但在非惯性参考系中，这一力也可以感受到，观察到。一力也可以感受到，观察到。在地球上，运动物体会由于地球的自转而受在地球上，运动物体会由于地球的自转而受到科里奥利力的作用，如到科里奥利力的作用，如远程炮弹远程炮弹落体偏东落体偏东；气体受到科里奥利力影响形成气体受到科里奥利力影响形成环流环流；傅科摆傅科摆;北半球的河流都是北半球的河流都是右岸比较陡峭右岸比较陡峭，左岸比较，左岸比较平缓。平缓。三三.应用牛顿定律解题步骤：应用牛顿定律解题步骤：(1)受力分析受力分析(2)列出动力学方程列出动力学方程(3)代入初始条件求解代入初始条件求解例例1:光滑水平面上固定半径为光滑水平面上固定半径为R的圆环围屏的圆环围屏,质量为质量为m的滑块沿内壁运动的滑块沿内壁运动,摩擦系数为摩擦系数为.求求:(1)当滑块速度为当滑块速度为v时时,所受所受摩擦力摩擦力及及切向切向加速度加速度.(2)滑块的速度由滑块的速度由v减至减至v/3所需时所需时间间.解解:用自然坐标系用自然坐标系求求:(1)当滑块速度为当滑块速度为v 时时,所受所受摩擦力摩擦力及及切向切向加速度加速度.(2)滑块的速度由滑块的速度由v 减至减至v/3所需所需时间时间.若换个写法：若换个写法：