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1、1-2 圓周運動及其描述,自然坐標系：,建立在運動軌跡上的坐標系統(tǒng),切向坐標軸沿質(zhì)點前進方向的切向為正，單位矢量為,規(guī)定：,法向坐標軸沿軌跡的法向凹側(cè)為正，單位矢量為,一、自然坐標中的位置、路程和速度,是 “彎曲”的坐標系，適用于已知軌跡的情況,,s=s(t) (有正負),位置：,速度：,速率：,注意： 不是恒矢量,加速度：,右邊第一項稱為切向加速度，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、自然坐標中的法向加速度和切向加速度,右邊第二項稱為法向加速度,法向加速度大?。?法向加速度方向：,沿法線方向，指向曲率中心。,對于圓周運動則為圓的半徑R,一般曲線運動,
2、全加速度：,全加速度的大?。?全加速度的方向：,例：拋體運動,圓周運動是一般曲線運動的一個特例，曲率半徑恒為r。,一般圓周運動：,勻速圓周運動：,設(shè)：質(zhì)點作半徑為r的圓周運動,角位移,角位置,規(guī)定：,逆時針轉(zhuǎn)向為正順時針轉(zhuǎn)向為負,角速度：,s,角加速度 ：,三、圓周運動的角量描述,角量表示勻變速圓周運動的基本公式：,角量和線量的關(guān)系：,與線量對比？！,例1、 半徑為r=0.2m的飛輪，可繞o軸轉(zhuǎn)動。已知輪緣上一點M的運動方程為=-t2+4t ，求在1秒時刻M點的速度和加速度。,解：,,,例2、一質(zhì)點沿半徑為R的圓周運動，其路程s隨時間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)點的切向加速度和法向加速度。（2）經(jīng)過多長時間，切向加速度等于法向加速度。,解：,（1）,（2）,討論: 1 、分析以下計算是否正確 ? ( P14 1-1-4),,,2、一質(zhì)點做圓周運動,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 相對運動 常見力,,,,,,,,,,,,,,一. 相對運動,絕對參照系s ，相對參照系s,(研究對象),三種運動,s 系相對于s 系的位移：,B 點相對于s 系的位
4、移：,B 點相對于s 系的位移：,絕對、相對和牽連運動,二個參照系,,,一個動點, 牽連位移, 相對位移, 絕對位移,,,,,該式成立的前提條件：,（1）等時性（時間絕對性）：即在兩個不同的參考系測得的兩個事件的時間相等,（2）等長性(空間絕對性)：即在兩個不同的參考系測得的兩點的距離相等,滿足這兩個條件的時間和空間理論所構(gòu)成的時空觀稱為經(jīng)典力學的絕對時空觀（v<
5、定理 加速度變換定理,1. 速度變換,2. 加速度變換,一個帶篷子的卡車，篷高為h=2 m ，當它停在馬路邊時，雨滴可落入車內(nèi)達 d=1 m ，而當它以15 km/h 的速率運動時，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。他以與車前進的反方向呈60角向上斜拋出一石塊，此時站在地面上的觀察者B看到石塊沿鉛垂向上運動。求石塊上升的高度。,解：,,,,例 某人騎自行車以速率v0向東行駛。今有風以同樣的速率由北偏西30方向吹來。問：人感到風是從那個方向吹來？,解：,,,
6、北偏東30,,,升降機以加速度 1.22 m/s2 上升，有一螺母自升降機的天花板松落，天花板與升降機的底板相距 2.74 m 。,,,,h,,,,,O,x,,取螺母剛松落為計時零點.,三種加速度為:,p為螺母,取二個坐標系如圖,例,解,螺母自天花板落到底板所需的時間.,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)生企圖恢復形變的力。,（k 稱為勁度系數(shù)）,（1） 彈簧的彈力,（2）繩對物體的拉力,張力繩內(nèi)部各段之間的彈性作用力,（3）正壓力（支持力 ）,兩個物體相互接觸且相互擠壓時產(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）動摩擦,當物體相對于接觸面滑動時，物體所受到接觸面對它的阻力。其方向與滑動方向相反。,為滑動摩擦系數(shù)：與接觸面的材料和表面情況有關(guān)，還與物體的相對運動速度有關(guān),,,,,（2）靜摩擦力,當物體與接觸面存在相對滑動趨勢時，物體所受到接觸面對它的阻力。其方向與相對滑動趨勢方向相反。,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),
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