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1、1 Reference frame Coordinates Particle3 Velocity Acceleration6 Motion in a circle7 Relative displacement Relative velocity2 Position Vector Displacement 2 Position Vector Displacement 5 The Superposition principle Projectile motion4 Motion in a straight line 1 Reference frame Coordinates Particle1 R
2、eference frame 参考系参考系 (2) (2) 参考系的参考系的选取：取：(1) (1) 运运动的的绝对性，描画运性，描画运动的相的相对性性 动力学力学: : 慎重慎重选取取2 Coordinates 2 Coordinates 坐坐标系系 实物构成的参考系的数学物构成的参考系的数学笼统3 Particle 3 Particle 质点点只需只需质量而没有大小和外形的几何点量而没有大小和外形的几何点理想物体理想物体抓主要矛盾抓主要矛盾地球：公地球：公转质点；自点；自转非非质点点留留留留意意意意 运运动学学: : 视方便而定方便而定直角坐直角坐标系系极、球、柱坐极、球、柱坐标系系自然坐
3、自然坐标系系1 Position Vector 1 Position Vector 位置矢量位置矢量 位矢位矢从坐从坐标原点到原点到质点所在位置的有向点所在位置的有向线段段yxO OAB2 Motion Equation 2 Motion Equation 运运动方程方程 (1) 确定任一确定任一时辰辰质点的位置点的位置(2) 确定确定质点的运点的运动轨迹迹(轨道道)2 Position vector Displacement MagnitudeDirectionyx位置矢量末端在空位置矢量末端在空间描画的延描画的延续曲曲线轨道道轨迹迹3 Displacement 3 Displacement
4、 位移位移(1) Displacement (1) Displacement t 内内质点位置点位置变化的矢量化的矢量ABOxy(2) The relation between (1) 位移与路程的差位移与路程的差别留留意意(2)(2)位移与位矢的差位移与位矢的差别位移与坐位移与坐标原点的原点的选取无关取无关位矢与坐位矢与坐标原点的原点的选取有关取有关矢量矢量标量量1 Average Velocity Velocity butQuestion 速度的大小与速率同否？速度的大小与速率同否？3 Velocity 速度速度 Acceleration 加速度加速度2 Average accelerat
5、ion Acceleration AB(2) (Instantaneous) Acceleration(1) Average acceleration附：矢量的共性附：矢量的共性位置矢量位移矢量速度矢量加速度矢量1矢量性：既有大小，又有方向2相对性：相对于不同的参照系，这些量是不同的3独立性：任一矢量都可分解为两个三个相互 独立的分量，互不影响，独立变化4瞬时性：某一瞬时4 Motion in a straight line 直直线运运动1 Physical quantities in a straight line 直直线运运动各物理量的表示各物理量的表示Position VectorPos
6、ition VectorPosition VectorPosition VectorOxDisplacementVelocityAcceleration 投影有正投影有正负，区，区别于模于模 用正用正负表示方向表示方向阐明明2 直直线运运动方程求解方程求解例例 一一质点沿点沿x轴运运动, a=4t (t: s; a: m/s2), t=0: x0=10m， v0=0, 求速度及运求速度及运动方程。方程。解解t=0: v0=0C1=0t=0: x0=10m C2=10m5 Projectile motion 5 Projectile motion 抛体运抛体运动1 The Superpositi
7、on principle 叠加原理叠加原理2 Projectile motion 抛体运抛体运动(1) 平抛平抛Oxyv0=vx0v0=vx0(2)(2)斜抛：斜面斜抛斜抛：斜面斜抛Oxyaxayg3猎人与猴子人与猴子猎人直接瞄准猴子射人直接瞄准猴子射击两个两个错误抵消抵消结果：果： 猴子被猴子被击中中条件：条件：猴子的初始位置猴子的初始位置错误：没有思索到子没有思索到子弹是是 沿抛物沿抛物线前前进的的猴子猴子错误：见火光立刻跳离火光立刻跳离树支支子子弹和猴子：和猴子：重力作用重力作用竖直方向位移：直方向位移：例例 一一质点在点在x-y平面上运平面上运动运运动方程方程为(1) 以以时间t为变量
8、，写出位矢表达式量，写出位矢表达式; (2) 求求t=4s时辰辰质点的速度和加速度点的速度和加速度; (3) 绘制制t=0-4s的的轨迹迹解解(2)(1)(3) 0 5 10 15 205-51015y(m)x(m)6 Motion in a circle 圆周运周运动1Uniform circular motion 匀速率匀速率圆周运周运动 Centripetal acceleration 向心加速度向心加速度O.AB towards the center 2 Non-uniform circular motion 2 Non-uniform circular motion 变速速圆周运周运
9、动CO.AB changing in direction AChanging in magnitudeTangent to the circle visavariablevisavariable附：自然坐附：自然坐标系系顺着知着知轨迹建迹建立的坐立的坐标系系法向加速度法向加速度总是沿着法是沿着法线方向方向切向加速度切向加速度总是沿着切是沿着切线方向方向3 普通曲普通曲线运运动ABO与变速圆周运动的不同与变速圆周运动的不同 在曲线上不同的点，曲在曲线上不同的点，曲率半径不同率半径不同 曲率半径的不同，决议曲率半径的不同，决议了曲线的弯曲程度了曲线的弯曲程度 曲率圆的圆心在运动曲率圆的圆心在运动
10、:曲率半径曲率半径 曲率圆曲率圆反映速度反映速度方向的变化方向的变化反映速度反映速度大小的变化大小的变化4 The physical quantities related to angleOXAngle 角坐标角坐标BAAngular velocity (1) Related quantitiesAngular displacement PAngular acceleration (2) Motion Equation (2) Motion Equation Uniform circular motionUniform Angular-acceleration circular motionG
11、enerality and vary with t, calculating particularly 5 Common relationsOXABR例例 求抛物轨道顶点的曲率半径求抛物轨道顶点的曲率半径g解解 速度程度分量速度程度分量在轨道顶点在轨道顶点曲率半径曲率半径7 Relative displacement Relative velocity1 Relative position vector and displacementRelative position vectorRelative position vector船船水水岸岸.1：岸：岸(静止参照系静止参照系)2：水：水(运运
12、动参照系参照系)3：船：船(运运动物体物体)Relative displacementRelative displacement船船对岸：岸：岸岸对船：船：2 Relative velocity水水对岸岸向向东东偏北偏北船船对岸岸船船对水：水：例例1 1 一一轮船船B B在湖中以速率在湖中以速率25km/h 25km/h 向向东直直线航行，在航行，在轮船上船上见小汽船小汽船A A以速率以速率40km/h40km/h向北航行。向北航行。问人在岸上察看，人在岸上察看，小汽船以多大速率向什么方向航行？小汽船以多大速率向什么方向航行？ v1=25km/hv1=25km/h解解小汽船相小汽船相对于于轮船船Bv2=40km/hv2=40km/h轮船船B相相对于岸于岸方向向方向向东方向向北方向向北例例2 罗盘显示示飞机机头指向正指向正东，空气流速表的空气流速表的读数数为215km/h，此，此时风向正南，向正南，风速速65km/h。a求求飞机相机相对地面的速度；地面的速度；b假假设飞行行员想朝正想朝正东飞行，机行，机头应指向什么方位？指向什么方位？ 东东北北图a图b(b)实践航速践航速解解机机对地地机机头所指方位所指方位(a)如如图a所示：所示：
