2022-2023学年高二物理竞赛课件：刚体的平行移动(平动)

刚体的平行移动(平动) 运动学 刚体的平行移动(平动) (Translation of a rigid body) 　　如果在物体内任取一直线，在运动过程中这条直线始终与它的最初位置平行，这种运动称为平行移动，简称平移。 [例如] AB在运动中方向和大小始终不变 它的轨迹 可以是直线 可以是曲线 2 CD作平动 AB、凸轮均作平动 运动学 刚体的平行移动(平动) 一.刚体平动的特点: 刚体在运动中,其上任意两点的连线始终保持方向不变。 由A,B 两点的运动方程式: 而 运动学 刚体的平行移动(平动) 得出结论: 二. 刚体平动的特点: 平动刚体在任一瞬时各点的运动轨迹形状、速度、加速度都一样。 即:平动刚体的运动可以简化为一个点的运动。 运动学 刚体的平行移动(平动) 转角和转动方程  ---转角(angle of rotation) ,单位弧度(rad) =f (t)---转动方程(equation of rotation) 方向规定: 从z 轴正向看去, 逆时针为正 顺时针为负 运动学 M点的速度为： 当M点与地面接触，即 时，M点速度等于零。 o R C A x y 运动学 8 运动学 课堂自学. ①用柱坐标法给出点的运动方程。 ② 与 有何不同?就直线和曲线分别说明。 (直线.曲线都一样), 为速度的 大小变化率,在曲线中应为切向加速度 。 柱坐标法方程 8 9 运动学 指出在下列情况下,点M 作何种运动? <1> , <2> , <3> <4> , <5> <6> <7> <8> <9> <10> (匀变速直线运动) (匀速圆周运动) (匀速直线运动或静止) (直线运动) (匀速运动) (圆周运动) (匀速运动) (直线运动) (匀速曲线运动) (匀变速曲线运动) 9 10 点作曲线运动, 画出下列情况下点的加速度方向。 <1>M1点作匀速运动 <2>M2点作加速运动 <3>M3点作减速运动 判断下列运动是否可 能出现,若能出现判断是什么运动? 运动学 (加速运动) (不可能) (匀速曲线运动) (不可能或改作 直线加速运动) (不可能或改作 直线减速运动) (不可能) (减速曲线运动) 10 11 <1>点作直线运动时,若其速度为零,其加速度也为零 <2>点作曲线运动时,若其速度大小不变,加速度是否一定为零 运动学 答:<1>不一定. 速度为零时加速度不一定为零(自由落体上抛到顶点时) <2> 加速度不一定为零，只要点作曲线运动，就有向心加速度 切向加速度和法向加速度的物理意义？ 答：　　　　表示速度大小的变化 　　 　　　　　 表示速度方向的变化 11 12 点M沿着螺线自外向内运动，它走过的弧长与时间的一次方成正比，问点的加速度是越来越大，还是越来越小？点是越跑越快，还是越跑越慢？ 证明 是沿着主法线方向,即 。 证明: 运动学 由于点由外向内运动,曲率半径 越来越小,所以加速度越来越大。而速度 v =常数,故点运动快慢不变。 解： 12 $