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1、大学物理教程,第1章 质点运动学,1.1 质点运动描述,参考系与坐标系,1.1.1,1.1 质点运动描述,1.1 质点运动描述,1.1 质点运动描述,质点,1.1.2,1.1 质点运动描述,质点的位置矢量和运动方程,1.1.3,为了定量描述质点的运动，我们在选定的参考系上建立坐标系，则质点的位置就可以用从坐标原点O到质点所在位置P的矢量r来描述，称为位置矢量，简称位矢。,图1.1 直角坐标系中的位矢,1.1 质点运动描述,1.1 质点运动描述,质点的位移和路程,1.1.4,1.1 质点运动描述,1.1 质点运动描述,图1.2 位移与路程,1.1 质点运动描述,质点的速度和速率,1.1.5,1.
2、1 质点运动描述,图1.3 平均速度和瞬时速度,1.1 质点运动描述,若质点在时间间隔t内发生的路程为s，则定义t时间内的平均速率为,1.1 质点运动描述,例1.2 如图1.4所示，质点做半径为R的匀速率圆周运动，周期为T，求下列过程中质点的平均速度和平均速率。 （1）四分之一周期从A到B； （2）半个周期从A到C。,图1.4 例1.2图,1.1 质点运动描述,质点的加速度,1.1.,1.1 质点运动描述,图1.5 速度及其变化量,1.1 质点运动描述,1.1 质点运动描述,直角坐标系中运动学的两类问题,1.1.7,1.1 质点运动描述,1.1 质点运动描述,例1.6 一人在阳台上以投射角=3
3、0和速度v0=20 ms1向台前地面投出一小球，球离手时距离地面的高度为h=10 m.试求：球投出后何时着地？在何处着地？着地时速度的大小和方向如何？,图1.6 例1.6图,1.1 质点运动描述,1.2 圆周运动,自然坐标系 切向速度和法向加速度,1.2.1,图1.7 自然坐标系,1.2 圆周运动,1.2 圆周运动,图1.8 切向加速度和法向加速度,1.2 圆周运动,圆周运动的角量描述,1.2.,图1.9 圆周运动的角量描述,1.2 圆周运动,1.2 圆周运动,图1.10 角速度的方向,1.2 圆周运动,1.2 圆周运动,在描述半径为R的圆周运动时，我们同时建立平面极坐标系和自然坐标系，如图1
4、.11所示。以圆心为极点，任意射线为极轴Ox建立平面极坐标系，逆时针为极角正方向。以极轴Ox与圆周的交点O（=0）作为原点，以圆周为坐标轴，建立自然坐标系，逆时针为自然坐标s正方向。,图1.11 角量与线量关系,1.2 圆周运动,1.3 相对运动,1.3 相对运动,图1.12 两个参考系中的质点运动,1.3 相对运动,1.3 相对运动,例1.9 电车以速率v0=10 ms1向东行驶，风裹着雨使雨有7 ms1向西的分速度.坐在行驶的电车中，人可以看到雨与竖直方向成45角下落.求雨相对地面的速率为多少？ 如图1.13所示.则雨相对于地面的速率,1.3 相对运动,图1.13 例1.9图,1.3 相对运动,例1.10 河的两岸相互平行，一船由A点朝与岸垂直的方向匀速驶去，经10 min到达对岸C点，若船从A点出发仍按第一次渡河速率不变，但垂直到达彼岸的B点，需12.5 min。已知BC=l=120 m，求： （1）水流速率v； （2）渡河时船速率u； （3）河宽L.,1.3 相对运动,图1.14 例1.10图,1.3 相对运动,1.3 相对运动,Thank You!,
