最新圆周运动例题及相对运动n2讲解课件PPT.ppt

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1、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。2021/8/103ORvanata2021/8/1072021/8/108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

2、带动B处活塞在汽缸内往返运动，求活塞运动方程。2021/8/109roABPQLrLoABPo’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。2021/8/1010xxPRO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.

3、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。2021/8/10131－4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。2021/8/1014xy（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/

4、10152.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xy2021/8/10172021/8/1018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

5、较上式，有2021/8/10201-5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’P2021/8/1021ＰＹＺＸ‘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

6、的参照系牵连：相对运动的参照系对相对静止的参照系2021/8/10222.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。2021/8/1023v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。2021/8/10243.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2

7、021/8/1026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