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1、1-2 圓周運(yùn)動(dòng)及其描述,自然坐標(biāo)系：,建立在運(yùn)動(dòng)軌跡上的坐標(biāo)系統(tǒng),切向坐標(biāo)軸沿質(zhì)點(diǎn)前進(jìn)方向的切向?yàn)檎?，單位矢量?規(guī)定：,法向坐標(biāo)軸沿軌跡的法向凹側(cè)為正，單位矢量為,一、自然坐標(biāo)中的位置、路程和速度,是 “彎曲”的坐標(biāo)系，適用于已知軌跡的情況,,s=s(t) (有正負(fù)),位置：,速度：,速率：,注意： 不是恒矢量,加速度：,右邊第一項(xiàng)稱為切向加速度，用 表示,切向加速度反映速度大小的變化 其方向沿軌道切線方向,說明：,二、自然坐標(biāo)中的法向加速度和切向加速度,右邊第二項(xiàng)稱為法向加速度,法向加速度大?。?法向加速度方向：,沿法線方向，指向曲率中心。,對(duì)于圓周運(yùn)動(dòng)則為圓的半徑R,一般曲線運(yùn)動(dòng),

2、全加速度：,全加速度的大小：,全加速度的方向：,例：拋體運(yùn)動(dòng),圓周運(yùn)動(dòng)是一般曲線運(yùn)動(dòng)的一個(gè)特例，曲率半徑恒為r。,一般圓周運(yùn)動(dòng)：,勻速圓周運(yùn)動(dòng)：,設(shè)：質(zhì)點(diǎn)作半徑為r的圓周運(yùn)動(dòng),角位移,角位置,規(guī)定：,逆時(shí)針轉(zhuǎn)向?yàn)檎槙r(shí)針轉(zhuǎn)向?yàn)樨?fù),角速度：,s,角加速度 ：,三、圓周運(yùn)動(dòng)的角量描述,角量表示勻變速圓周運(yùn)動(dòng)的基本公式：,角量和線量的關(guān)系：,與線量對(duì)比？！,例1、 半徑為r=0.2m的飛輪，可繞o軸轉(zhuǎn)動(dòng)。已知輪緣上一點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)方程為=-t2+4t ，求在1秒時(shí)刻M點(diǎn)的速度和加速度。,解：,,,例2、一質(zhì)點(diǎn)沿半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，其路程s隨時(shí)間t的變化規(guī)律為 ，式中b，c為大于零的常數(shù)，且

3、 。求（1）質(zhì)點(diǎn)的切向加速度和法向加速度。（2）經(jīng)過多長時(shí)間，切向加速度等于法向加速度。,解：,（1）,（2）,討論: 1 、分析以下計(jì)算是否正確 ? ( P14 1-1-4),,,2、一質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示.以下各式 的 物理意義是什么?,,,,,,,,,x,o,A,B,t=0,(t),s,,,,,=,,(2),=,,(3),,,,,(4),=,,(1),,(5),=,,(6),,(7),,(8),,,,1-3 相對(duì)運(yùn)動(dòng) 常見力,,,,,,,,,,,,,,一. 相對(duì)運(yùn)動(dòng),絕對(duì)參照系s ，相對(duì)參照系s,(研究對(duì)象),三種運(yùn)動(dòng),s 系相對(duì)于s 系的位移：,B 點(diǎn)相對(duì)于s 系的位

4、移：,B 點(diǎn)相對(duì)于s 系的位移：,絕對(duì)、相對(duì)和牽連運(yùn)動(dòng),二個(gè)參照系,,,一個(gè)動(dòng)點(diǎn), 牽連位移, 相對(duì)位移, 絕對(duì)位移,,,,,該式成立的前提條件：,（1）等時(shí)性（時(shí)間絕對(duì)性）：即在兩個(gè)不同的參考系測得的兩個(gè)事件的時(shí)間相等,（2）等長性(空間絕對(duì)性)：即在兩個(gè)不同的參考系測得的兩點(diǎn)的距離相等,滿足這兩個(gè)條件的時(shí)間和空間理論所構(gòu)成的時(shí)空觀稱為經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀（v<

5、定理 加速度變換定理,1. 速度變換,2. 加速度變換,一個(gè)帶篷子的卡車，篷高為h=2 m ，當(dāng)它停在馬路邊時(shí)，雨滴可落入車內(nèi)達(dá) d=1 m ，而當(dāng)它以15 km/h 的速率運(yùn)動(dòng)時(shí)，雨滴恰好不能落入車中。,,,,,,,,,,,,根據(jù)速度變換定理,畫出矢量圖,,例,解,雨滴的速度矢量。,求,,例 一觀察者A坐在平板車上，車以10m/s的速率沿水平軌道前進(jìn)。他以與車前進(jìn)的反方向呈60角向上斜拋出一石塊，此時(shí)站在地面上的觀察者B看到石塊沿鉛垂向上運(yùn)動(dòng)。求石塊上升的高度。,解：,,,,例 某人騎自行車以速率v0向東行駛。今有風(fēng)以同樣的速率由北偏西30方向吹來。問：人感到風(fēng)是從那個(gè)方向吹來？,解：,,,

6、北偏東30,,,升降機(jī)以加速度 1.22 m/s2 上升，有一螺母自升降機(jī)的天花板松落，天花板與升降機(jī)的底板相距 2.74 m 。,,,,h,,,,,O,x,,取螺母剛松落為計(jì)時(shí)零點(diǎn).,三種加速度為:,p為螺母,取二個(gè)坐標(biāo)系如圖,例,解,螺母自天花板落到底板所需的時(shí)間.,求,K,二、幾種常見的力,1、引力,2、重力：,重力探礦法,重力：在地球表面的物體，受到地球的吸引而使物體受到的力。,重力與重力加速度的方向都是豎直向下。,,3、彈性力：,物體發(fā)生彈性變形后，內(nèi)部產(chǎn)生企圖恢復(fù)形變的力。,（k 稱為勁度系數(shù)）,（1） 彈簧的彈力,（2）繩對(duì)物體的拉力,張力繩內(nèi)部各段之間的彈性作用力,（3）正壓力（支持力 ）,兩個(gè)物體相互接觸且相互擠壓時(shí)產(chǎn)生的，大小取決與相互擠壓的程度，方向垂直于接觸面指向?qū)Ψ健?,,,4、摩擦力,（1）動(dòng)摩擦,當(dāng)物體相對(duì)于接觸面滑動(dòng)時(shí)，物體所受到接觸面對(duì)它的阻力。其方向與滑動(dòng)方向相反。,為滑動(dòng)摩擦系數(shù)：與接觸面的材料和表面情況有關(guān)，還與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度有關(guān),,,,,（2）靜摩擦力,當(dāng)物體與接觸面存在相對(duì)滑動(dòng)趨勢時(shí)，物體所受到接觸面對(duì)它的阻力。其方向與相對(duì)滑動(dòng)趨勢方向相反。,靜摩擦力的大小隨外力的變化而變化。,最大靜摩擦力：,為靜摩擦系數(shù)：與接觸面的材料和表面情況有關(guān),