内容正文:
第 一 篇
2020高中物理竞赛
力 学
质点运动学
第 一 章
基 本 要 求
一、理解质点模型、参考系和坐标系的概念。
二、掌握位置矢量、位移矢量、速度矢量、加速度矢量等
描述质点运动和运动变化的物理量。能熟练计算质点平 面运动的速度和加速度。
三、能熟练计算质点作圆周运动的角速度、角加速度、
切向加速度和法向加速度。
四、掌握牛顿运动定律,能求解一维变力作用下质点动
力学问题。
机械运动 — 物体的空间位置随时间变化的运动。
一、参考系 坐标系
1. 参考系
为了描述一个物体的运动,必须选择另一物体作为参考,
★ 运动描述的相对性:
对于同一种运动,由于参考系选择的不同而有不同的描写。
为了定量地确定物体在空间的位置而固定于参考系上的
一个框架。
2. 坐标系
例如:直角坐标、自然坐标, 球坐标、极坐标、柱面坐标 等。
被选作参考的物体称为参考系。
§ 1-1 质点和参照系
★ 注意:
参考系不一定是静止的!
地面系
日心系
z
x
y
地心系
o
二 质点(理想模型 )
可以将物体简化为质点的两种情况:
— 没有大小和形状、只具有质量的点。
⑴ 物体不形变,不作转动(此时物体上各点的速度及加速度
都相同,其任一点的运动可以代表物体所有点的运动)。
⑵ 物体本身的线度和它活动的范围相比小得很多(此时物体
的形变及转动显得并不重要)。
★ 参考系与坐标系的区别:
⑵ 参考系选定后,选用不同的坐标系对运动的描写是相同的。
⑴ 对物体运动的描写决定于参考系而不是坐标系。
一、位置矢量(位矢)
质点的空间位置可以用
坐标系中的坐标来表示。
P 点坐标: x , y , z
P 点矢径:
大小:
方向:
§1-2 、§1-3 描述质点运动的物理量
应明确:
1.质点的位矢 是矢量,既具有大小,又具有方向:
称为位置矢量,简称位矢。
O
P
轨道
2、运动方程
位矢随时间的函数关系。
★ 直角坐标系中:
(2) 分量式—— 运动方程
(1) 矢量