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2
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质点运动?/p>
本章要点?/p>
1
.质点运动状态的描述,掌握基本概念如质点、位置矢量、速度、加速度?/p>
2
.质点运动的矢量性与瞬时性、相对性;
3
.三种常用坐标下各运动学量的表达式;
4
.解决运动学基本问题的方法;
5
.相对运动及伽利略变换?/p>
物理学是研究物质最普遍、最基本的运动形式的基本规律的一门学?/p>
,
这些运动形式?/p>
括机械运动、分子热运动、电磁运动、原子和原子核运动以及其它微观粒子运动等。机械运
动是这些运动中最简单、最常见的运动形?/p>
,
其基本形式有平动和转动。在平动过程?/p>
,
?/p>
物体内各点的位置没有相对变化
,
那么各点所移动的路径完全相?/p>
,
可用物体上任一点的?/p>
动来代表整个物体的运?/p>
,
从而可研究物体的位置随时间而改变的情况?/p>
在力学中
,
这部分内
容称为质点运动学?/p>
2.1
质点运动的描?/p>
2.1.1
参考系
质点
1
.参考系
在自然界中所有的物体都在不停地运?/p>
,
绝对静止不动的物体是没有的?/p>
在观察一个物?/p>
的位置及位置的变化时
,
总要选取其他物体作为标准
,
选取的标准物不同
,
对物体运动情况的
描述也就不同,这就是运动描述的相对性?/p>
为描述物体的运动而选的标准物叫做参考系?/p>
不同的参考系对同一物体运动情况的描?/p>
是不同的?/p>
因此
,
在讲述物体的运动情况?/p>
,
必须指明是对什么参考系而言的?/p>
参考系的选择
是任意的。在讨论地面上物体的运动?/p>
,
通常选地球作为参考系
?/p>
2.质点
物体都有大小和形?/p>
,
运动方式又都各不相同。例?/p>
,
太阳系中
,
行星除绕自身的轴线自
转外
,
还绕太阳公转?/p>
从枪口射出的子弹
,
它在空中向前飞行的同?/p>
,
还绕自身的轴转动?/p>
?/p>
些双原子分子
,
除了分子的平动、转动外
,
分子内各个原子还在振动。这些事实都说明
,
物体
的运动情况是十分复杂的。物体的大小、形状、质量也都是千差万别的?/p>
如果我们研究某一物体的运?/p>
,
可以忽略其大小和形状
,
或者可以只考虑其平?/p>
,
那么
,
我们就可把物体当作是一个有一定质量的?/p>
,
这样的点通常叫做质点?/p>
质点是经过科学抽象而形成的物理模型。把物体当作质点是有条件的、相对的
,
而不?/p>
无条件的、绝对的
,
因而对具体情况要作具体分析。例如研究地球绕太阳公转时,由于地球
至太阳的平均距离约为地球半径?/p>
10
4
?/p>
,
故地球上各点相对于太阳的运动可以看作是相
同的
,
所以在研究地球公转时可以把地球当作质点。但?/p>
,
在研究地球上物体的运动情况时
,
就不能再把地球当作质点处理了?/p>
应当指出
,
把物体视为质点这种抽象的研究方法
,
在实践上和理论上都有重要意义的?/p>
当我们所研究的运动物体不能视为质点时
,
可把整个物体看成是由许多质点组成?/p>
,
弄清?/p>
些质点的运动
,
可以弄清楚整个物体的运动。所?/p>
,
研究质点的运动是研究物体运动的基础?/p>
2.1.2
质点运动的矢量描?/p>
1.位置矢量
运动方程
位移
(1?/p>
.位置矢?/p>
r
在参考系选定以后?/p>
为定量地描述质点的位置和位置随时间的变化?/p>
须在参考系上选择
一个坐标系?/p>