3第三章 宏观高速质点运动学
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第三章第三节 牛顿第三定律1、应用牛顿第二定律解决的两类基本问题(1)已知物体的受力情况,求解物体的运动情况解决这类题目,一般是应用牛顿运动定律求出物体的加速度,再根据物体的初始条件,应用运动学公式,求出物体的运动情况,即求出物体在任意时刻的位置、速度及运动轨迹。
过程如下:(2)已知物体的运动情况,求解物体的受力情况解决这类题目,一般是应用运动学公式求出物体的加速度,再应用牛顿第二定律求出物体所受的合外力,进而求出物体所受的其他外力。
过程如下:2、正交分解法在牛顿运动定律中的应用所谓正交分解法是指把一个矢量分解在两个互相垂直的坐标轴上的方法。
正交分解法是一种常用的矢量运算方法。
其实质是将复杂的矢量运算转化为简单的代数运算,从而简洁方便地解答问题。
正交分解法是运用牛顿运动定律解题的最基本方法,物体在受到三个或三个以上的不在同一直线上的力作用时,一般都用正交分解法。
表示方法⎩⎨⎧=+++==+++=y y 3y 2y 1y x x 3x 2x 1x ma F F F F maF F F F注意:为减少矢量的分解,建立坐标系时,确定x 轴正方向有两种基本方法。
(1)分解力而不分解加速度分解力而不分解加速度,通常以加速度a 的方向为x 轴正方向建立直角坐标系,将物体所受的各个力分解在x 轴和y 轴上,分别求得x 轴和y 轴上的合力y x F F 和。
根据力的独立作用原理,各个方向上的力分别产生各自的加速度,得方程组:.0F ,ma F y x == (2)分解加速度而不分解力若物体受几个互相垂直的力作用,应用牛顿定律求解时,若分解的力太多,比较繁琐,所以在建立直角坐标系时,可根据物体的受力情况,使尽可能多的力位于两坐标轴上,分解加速度a 得到y x a a 和,根据牛顿第二定律得方程组.ma F maF y y x ⎩⎨⎧==说明:①在建立正交坐标系时,不管选取哪个方向为x 轴正方向,所得的最后结果都一样。
质点运动学PPT课件目录•质点运动学基本概念•匀速直线运动规律•匀变速直线运动规律•曲线运动规律•相对运动与参考系变换•质点运动学在日常生活中的应用01质点运动学基本概念质点定义及其意义质点定义具有一定质量而不计大小、形状的几何点。
质点意义突出物体质量,忽略次要因素,简化问题处理。
适用条件物体大小形状对研究问题影响可忽略不计。
03参考系与坐标系关系参考系是坐标系的基础,坐标系是量化描述物体位置的工具。
01参考系定义描述物体运动而选作标准的物体或物体系。
02坐标系选择根据问题性质和方便性选择合适的坐标系,如直角坐标系、极坐标系等。
参考系与坐标系选择时刻与时间间隔位移与路程平均速度与瞬时速度时刻、时间和位移概念时刻指某一瞬时,时间间隔指两时刻间的时间长度。
位移指物体位置变化,是矢量;路程指物体运动轨迹长度,是标量。
平均速度描述物体在某段时间内运动的快慢和方向;瞬时速度描述物体在某一时刻或某一位置的运动快慢和方向。
02匀速直线运动规律特点轨迹为直线;加速度为零。
速度大小和方向均保持不变;定义:物体在一条直线上运动,且在相等的时间间隔内通过的位移相等,这种运动叫做匀速直线运动。
匀速直线运动定义及特点速度、加速度计算公式速度公式$v = frac{Delta x}{Delta t}$,其中$v$ 表示速度,$Delta x$ 表示位移,$Delta t$ 表示时间间隔。
加速度公式$a = frac{Delta v}{Delta t}$,其中$a$ 表示加速度,$Delta v$ 表示速度变化量,$Delta t$ 表示时间间隔。
在匀速直线运动中,加速度为零。
汽车在平直公路上匀速行驶。
分析汽车的速度、位移等运动参量,并画出其运动图像。
实例一小球从斜面顶端以初速度为零开始匀加速下滑。
分析小球的速度、加速度等运动参量,并讨论其运动规律。
实例二电梯以恒定速度上升或下降。
分析电梯内乘客感受到的重力变化及原因,并解释相关现象。