最新圆周运动例题及相对运动n2讲解课件PPT.ppt 52页

'圆周运动例题及相对运动n2讲解 例1，对于作曲线运动的质点，以下说法中正确的是：（A)若速率不变，则加速度必为零；（B)若为恒量，它一定作匀变速率运动；（C)切向加速度必不为零；（D)除拐点外，法向加速度必不为零。分析：故（A）错2021/8/102 （B)错。反例：斜抛运动，但,（C)错。反例：匀速圆周运动，。（D)对。拐点处：其它点：若则为直线运动。2021/8/103 ORvanata2021/8/107 2021/8/108 例6，（例题1－4）一曲柄连杆结构，曲柄OA长为r,连杆AB长为L，AB一端在A处与曲柄相连，另一端以销子在B处与活塞相连，当曲柄以匀角速绕o旋转时，通过连杆将带动B处活塞在汽缸内往返运动，求活塞运动方程。2021/8/109 roABPQLrLoABPo’Rxx’曲柄结构示意图活塞t时刻运动分析图(1)活塞运动的物理过程分析：a.确定坐标原点以及活塞运动的初末状态；(a)以转轴o为坐标原点；(b)初末状态：I.初状态:t＝0时,曲柄未旋转，即曲柄此时处于x轴上；II.末状态:t时刻,曲柄角度为,此时曲柄已经旋转到了A点，活塞B的位移为x。2021/8/1010 xxPRO起始点＝trlAB2021/8/1011 写为：；而，移项整理得：将左边等式的第二项作为新的坐标原点o’，则解得简化后的活塞运动方程如下：2021/8/1012 小结1.学习了圆周运动的速度、加速度、角速度和角加速度；2.掌握了它们彼此之间的关系式和各自的含义；3.熟悉了各种曲线运动形式的运动特征和运动方程。2021/8/1013 1－4曲线运动的矢量形式一.运动的叠加原理：（运动的独立性原理）一种运动可以看成几种各自独立进行的运动叠加而成，即任何一个方向的运动，都不会因其它方向的运动是否存在而受到影响。xy曲线运动的矢量形式：可以说是以直角坐标系描述曲线运动。2021/8/1014 xy（一）匀速圆周运动方程的矢量形式1.位矢：轨迹方程：圆周运动质点在平面内作半径为R的圆周运动，用直角坐标系描述其矢量形式；运动平面xy平面；圆心原点。2021/8/1015 2.速度：大小：3.加速度：匀速圆周运动的加速度是向心加速度。大小：2021/8/1016 （二）抛体运动方程xy2021/8/1017 2021/8/1018 在射程内，不论如何改变二球距离，不论如何改变装置的仰角，只要瞄准发射，二球必然相碰。可用运动叠加性原理解决Theprincipleofsuperpositionofmotion例如，“枪打落猴问题”枪口小球射出的瞬间，被瞄准的小球同时自由落下，二球必然相碰。2021/8/1019 将射球的运动分解为沿x、y两个方向的独立运动。设在时刻t时，射球与目标球在同一垂线上，则射球：可见，只要射球不过早落地，总能碰到目标球。目标球：比较上式，有2021/8/1020 1-5相对运动--伽利略坐标变换运动本身是绝对的，但对运动的描述是相对的，对于不同的参照系，对同一运动的描述是不同的，这就是运动描述的相对性。讨论两个不同参照系之间空间和时间的关系OvtO’K参照系K’系rr’P2021/8/1021 ＰＹＺＸ‘Ｏ(X)1.伽利略坐标变换式t=0时O、O’重合t时刻，K系测得r，K’系测得r’，由于空间的绝对性，故由K系测得的质点对O’的位矢也是r’，对同一K系，有r=r’+vt即r绝对=r相对+r牵连。由于时间的绝对性，故由K系测得的t与K’系测得的t’相同，即t=t’。绝对：物体对相对静止的参照系相对：物体对相对运动的参照系牵连：相对运动的参照系对相对静止的参照系2021/8/1022 2.速度变换r绝对=r相对+r牵连两边对时间求导，由于t’=t，得v绝对=v相对+v牵连对物体的低速运动成立。2021/8/1023 v雨地v雨人v人地[例]雨天骑车人在胸前铺雨地=雨人+人地（）（′）（u）一块塑料布即可遮雨。2021/8/1024 3.加速度变换v绝对=v相对+v牵连两边对时间求导，得a绝对=a相对+a牵连2021/8/1025 例1，某人以4km/h的速度向东行进时，感觉风从正北吹来，如果速度增加一倍，则感觉风从东北吹来，求风对地的速度。图解法v牵连=4v绝对v相对45ov牵连=8v相对2021/8/1026 例2，货车遇到5m/s垂直下落的大雨，木板及挡板都是1m，问货车以多大的速度行驶才使木板不被雨淋。l=1h=145ov绝对=5v相对v牵连=52021/8/1027 例题3，一升降机以加速度1.22m/s2上升，当上升速度为2.44m/s时，有一螺帽自升降机的天花板上松落，天花板与升降机的底面相距2.74m，计算螺帽从天花板落到底面所需要的时间和螺帽相对于升降机外固定柱的下降距离。9.8a绝对1.22a牵连2.74my,y’O,O’建立坐标系：以垂直向下为坐标轴正向，以螺帽离开升降机的位置作为升降机和地面坐标系的原点。2021/8/1028 螺帽对于升降机的运动是初速为0的匀加速直线运动。=2.74m(1)由a绝对=a相对+a牵连得a相对=a绝对-a牵连即a相对=9.8-(-1.22)=11.02m/s2(2)代入(1)得t=0.71s2.74m9.8a绝对1.22a牵连O’2021/8/1029 对于地面来说，螺帽以初速为v0=-2.44m/s运动的匀加速运动，加速度a绝对=9.8m/s2故，把t=0.71s代入，得螺帽相对于升降机外固定柱下降的距离y绝对=-0.74m，即上升0.74m。O2021/8/1030 第一章质点的运动小结一、基本要求1.掌握位矢、位移、速度、加速度、角位置、角位移、角速度、角加速度等物理量。根据用直角坐标表示的运动方程，能熟练地计算质点的位移、速度和加速度；反过来，根据加速度和初始条件，能利用积分求出质点的速度和运动方程等。根据用极坐标表示的圆周运动的运动方程，能熟练地计算质点的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度等。2.了解一般曲线运动的切向、法向加速度的概念。3.理解伽利略坐标、速度变换。2021/8/1031 二、重点位矢、位移、速度、加速度、角速度和角加速度的概念和相互关联。三、难点矢量微分与标量微分的差别；各物理量的微积分运算。四、小结（一）描述质点运动的四个物理量的定义1.位矢：由原点指向质点所在位置的矢量。记作：称为质点的运动方程。2021/8/1032 2.位移：由初位置指向末位置的矢量。记作：3.速度（1）平均速度（2）瞬时速度（3）平均速率2021/8/1033 （4）瞬时速率4.加速度（1）平均加速度（2）瞬时加速度2021/8/1034 （二）描述质点运动的四个物理量的直角坐标表示1.位矢运动方程2.位移位移和路程是两个不同的物理概念。2021/8/1035 3.速度大小4.加速度大小2021/8/1036 （三）描述质点运动的四个物理量的自然坐标表示1.位置2.速度3.加速度（四）描述质点运动的物理量的极坐标（角量）表示1.角位置2021/8/1037 2.角位移3.角速度4.角加速度（五）角量与线量的关系2021/8/1038 （六）相对运动1.伽利略坐标变换2.伽利略速度变换6.伽利略加速度变换2021/8/1039 （七）研究质点运动学的两类问题1.质点运动学的第一类问题用微分法2.质点运动学的第二类问题2021/8/1040 习题作业2021/8/1041 三年级添画写作文这儿真美 添画写作文，真有意思！在动笔添加之前，同学们一定要先好好地看一看，想一想，究竟该添些什么动物，添加之后是不是能让画面活动起来。一定要先在心里想好了，再胸有成竹地添加。这个同学添的画面真丰富，花间飞的，岸上走的，水里游的，都加上了。这样一来，画面就变得活泼有生气啦。 要想使自己的文章打动人，除了画得丰富，还要写的生动。按照一定的顺序有条理的写出来，会让人觉得像欣赏动画片一样，那就更好了。 例文一：这儿真美一个春天的早晨，阳光明媚，白云朵朵，天空蓝晶晶的好像是清水洗过的蓝宝石一样。我看到一条弯弯的小河边，几棵大树郁郁葱葱好像绿色的大伞，真是绿树成荫啊！树林里，一阵微风吹过，树叶发出“沙沙”的声响，好像唱着欢快的歌。小土坡上，绿草如茵，小草个个晃动着脑袋，好奇地望着远方。一丛丛的小野花竞相开放，五颜六色，争奇斗艳。它们摇曳着美丽的身姿，逗得蝴蝶、蜜蜂一个劲地围着它们唱歌、跳舞。小河里的水清澈见底，一群小虾时而在水中自由自在的游来游去，时而来几下立定跳远。它们摆动着长长的胡须，挥舞着两只大钳子，好像在说：别看我们小，但也不是好欺负的。这儿真是个美丽的地方！ 例文欣赏二这儿真美这是一个美丽的地方。远处的山若隐若现，近处的小河唱着哗啦啦的歌,快乐地流向远方。天空蓝蓝的，白云映在水中，一朵一朵的，像许多棉花糖。岸边绿油油的草地成了小动物们的快乐家园。 那些红的、黄的、粉的是小花，它们都挤在河边，似乎正照镜子比美呢。各种各样的蝴蝶扇着翅膀飞来飞去，仿佛在给它们当评委。小草全都穿着绿衣服，在微风的吹拂下，摆着腰身跳着集体舞，一会儿还扬起头，跟天上的白云打招呼。看，大树下撑着好多“小伞”。小兔子蹦蹦跳跳走过来了。它的耳朵竖得高高的，红眼睛滴溜溜转着，然后在一把“小伞”前停下了脚步。原来它是出来采蘑菇的呀！ 小河边有一只小青蛙，张开嘴巴“呱呱呱”叫着，嗓门真大！突然，它不叫了，两条后腿一蹬，一下子跳入水中游得飞快，一会儿就不见了。那不是小刺猬吗，身上戳满了红红的野果，飞快地向前爬着，好像要早点回家尝尝野果的美味。可是，它在小河边站住了，是河水挡住了它回家的路吗？这时，两只大白鹅游过来，对着小刺猬“嘎嘎嘎”地叫着，就像在问：“我们背你过河好不好？”啊，美丽的小河边真有趣！ 快快动笔写下自己的作品吧！比一比，谁是我们班里最棒的小作家。'