《大学物理学教程1-3圆周运动1-课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学物理学教程1-3圆周运动1-课件.ppt（23页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第一章第一章 质点运动学质点运动学二二 圆周运动的角速度圆周运动的角速度角速度角速度角坐标角坐标速速 率率AB1-3 1-3 圆周运动圆周运动 一一 平面极坐标平面极坐标 以以 为坐标的参考系为平面极为坐标的参考系为平面极坐标系。坐标系。A（）即即有有第一章第一章 质点运动学质点运动学AB三三 匀速率圆周运动匀速率圆周运动速率速率 和角速度和角速度 都为常量都为常量加速度的方向加速度的方向向心加速度向心加速度向心加速度的大小：向心加速度的大小：由于三角形由于三角形OAB和和 组成组成的三角形相似，可得的三角形相似，可得 有有第一章第一章 质点运动学质点运动学由于由于可得可得 在匀速率圆周运动中
2、，向心加速在匀速率圆周运动中，向心加速度只改变速度的方向，不改变速度的度只改变速度的方向，不改变速度的大小。大小。四四.变速圆周运动变速圆周运动 切向加速度和法向切向加速度和法向加速度加速度AB速度的大小和方向都改变速度的大小和方向都改变第一章第一章 质点运动学质点运动学（速度方向变化）（速度方向变化）法向加速度法向加速度（速度大小变化）（速度大小变化）方向：指向圆心，方向：指向圆心，切向加速度切向加速度方向：切向，方向：切向，大小：大小：大小：大小：第一章第一章 质点运动学质点运动学第一章第一章 质点运动学质点运动学减小减小增大增大（3）利用自然坐标利用自然坐标,一切运动可一切运动可以根据切
3、向、法向加速度来分类：以根据切向、法向加速度来分类：an=0 at=0 匀速直线运动匀速直线运动an=0 at 0 变速直线运动变速直线运动an 0 at =0 匀速曲线运动匀速曲线运动an 0 at 0 变速曲线运动变速曲线运动第一章第一章 质点运动学质点运动学五五 角加速度角加速度 匀变角加速运动匀变角加速运动 1 角加速度角加速度2 匀变角加速圆周运动匀变角加速圆周运动如如 时时,由由得得有有线量与角量线量与角量消去消去第一章第一章 质点运动学质点运动学 对于作曲线运动的物体，以下几种说法中哪一对于作曲线运动的物体，以下几种说法中哪一种是正确的：种是正确的：例例1（B）法向加速度必不为零
4、（拐点处除外）；）法向加速度必不为零（拐点处除外）；（C）由于速度沿切线方向，法向分速度必为零，）由于速度沿切线方向，法向分速度必为零，因此法向加速度必为零因此法向加速度必为零.（D）若物体作匀速率运动，其总加速度必为零；）若物体作匀速率运动，其总加速度必为零；（E）若物体的加速度）若物体的加速度 为恒矢量，它一定作为恒矢量，它一定作匀变速率运动匀变速率运动.（A）切向加速度必不为零；）切向加速度必不为零；第一章第一章 质点运动学质点运动学第一章第一章 质点运动学质点运动学AB 例例3 如图一超音速歼击机在高空如图一超音速歼击机在高空 A 时的水平速率时的水平速率为为 1940 km/h,沿近
5、似于圆弧的曲线俯冲到点沿近似于圆弧的曲线俯冲到点 B,其速率其速率为为 2192 km/h,所经历的时间为所经历的时间为 3s,设圆弧设圆弧 的半径的半径约为约为 3.5km ,且飞机从且飞机从 A 到到 B 的俯冲过程可视为匀变的俯冲过程可视为匀变速率圆周运动速率圆周运动,若不计重力加速度的影响若不计重力加速度的影响,求求 (1)飞飞机在点机在点 B 的加速度的加速度;(2)飞机由点飞机由点A 到点到点B 所经历的路所经历的路程程.解解（1）因飞机作匀变速率因飞机作匀变速率运动所以运动所以 和和 为常量为常量.分离变量有分离变量有第一章第一章 质点运动学质点运动学AB已知已知：在点在点 B
6、的法向加速度的法向加速度在点在点 B 的加速度的加速度 与法向之间夹角与法向之间夹角 为为第一章第一章 质点运动学质点运动学第一章第一章 质点运动学质点运动学解解：由由例例4 已知质点运动方程为已知质点运动方程为 （SI制），制），求：求：任一时刻的切向加速度和法向加速度及总加速度。任一时刻的切向加速度和法向加速度及总加速度。得得得得由由第一章第一章 质点运动学质点运动学第一章第一章 质点运动学质点运动学解解：（1）由）由 （2）例例6 一质点沿半径为一质点沿半径为 的圆周运动，其的圆周运动，其 角位置可用下式表示：角位置可用下式表示：（SI制）制）,求求:（1）t=2s时的切向加速度时的切向
7、加速度;（2）当切向加速度的大小）当切向加速度的大小恰为总加速度的一半时，求角位置。恰为总加速度的一半时，求角位置。时，时，得得代入得代入得得得第一章第一章 质点运动学质点运动学解解：（1）例例7 一质点沿半径为一质点沿半径为 的圆周顺时针运动，的圆周顺时针运动，t=0时，质点在时，质点在A点，运动学方程为点，运动学方程为 （SI制）制）,试求试求:（1）质点绕行一周所经历的路程、位移、平均速）质点绕行一周所经历的路程、位移、平均速度、平均速率度、平均速率;（2）质点在）质点在1秒末的速度和加速度的大秒末的速度和加速度的大小。小。得得由由第一章第一章 质点运动学质点运动学第一章第一章 质点运动
8、学质点运动学一一 时间与空间时间与空间1-4 相对运动相对运动 物体运动的物体运动的位移、速度和运动轨迹位移、速度和运动轨迹与参考系的选择有关。与参考系的选择有关。时间和长度的绝对性时间和长度的绝对性是经典力学或牛顿力学的基础是经典力学或牛顿力学的基础。二二 相对运动相对运动 低速运动时（低速运动时（），），在两个相对作直线运动的参考在两个相对作直线运动的参考系中，系中，时间和空间时间和空间的测量是的测量是绝对的绝对的，与参考系无关。，与参考系无关。高速运动时（高速运动时（），），时间和空间时间和空间的测量的测量依赖于依赖于 （相对论）。（相对论）。t=0,两参考系重合两参考系重合两个以速度两
9、个以速度 相对作匀速直线运动的参考系相对作匀速直线运动的参考系第一章第一章 质点运动学质点运动学伽利略速度变换伽利略速度变换牵连速度牵连速度绝对速度绝对速度 相对速度相对速度*P第一章第一章 质点运动学质点运动学 注意注意时，伽利略速度时，伽利略速度变换不成立！变换不成立！加速度关系加速度关系若若则则*P第一章第一章 质点运动学质点运动学 例例1 如图所示，一实验者如图所示，一实验者 A 在以在以 10 m/s 的速率沿的速率沿水平轨道前进的平板车上控制一台射弹器水平轨道前进的平板车上控制一台射弹器,此射弹器以此射弹器以与车前进的反方向呈与车前进的反方向呈 斜向上射出一弹丸斜向上射出一弹丸.此时站在此时站在地面上的另一实验者地面上的另一实验者 B 看到弹丸铅直向上运动看到弹丸铅直向上运动,求弹丸求弹丸上升的高度上升的高度.A B速度变换速度变换解解 地面参考系为地面参考系为 S 系系 平板车参考系为平板车参考系为 系系分量式分量式第一章第一章 质点运动学质点运动学弹丸上升高度弹丸上升高度A B分量式分量式第一章第一章 质点运动学质点运动学