2022-2023學(xué)年高二物理競(jìng)賽課件：點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)矢量分析方法vector method

點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)矢量分析方法（vectormethod

）

運(yùn)動(dòng)學(xué)①建立機(jī)械運(yùn)動(dòng)的描述方法②建立運(yùn)動(dòng)量之間的關(guān)系②運(yùn)動(dòng)學(xué)研究的對(duì)象⑤瞬時(shí)、時(shí)間間隔運(yùn)動(dòng)學(xué)的一些基本概念③運(yùn)動(dòng)學(xué)學(xué)習(xí)目的為后續(xù)課打基礎(chǔ)及直接運(yùn)用于工程實(shí)際。④運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的參考體(物);參考系;靜系;動(dòng)系。⑥運(yùn)動(dòng)分類1)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)2)剛體的運(yùn)動(dòng)引言

①運(yùn)動(dòng)學(xué)是研究物體在空間位置隨時(shí)間變化的幾何性質(zhì)的科學(xué)。

(包括:軌跡，速度，加速度等)不考慮運(yùn)動(dòng)的原因。Kinematics

3一.運(yùn)動(dòng)方程，軌跡(equationofmotion,trace)二.點(diǎn)的速度（velocity)三.加速度(acceleration)運(yùn)動(dòng)學(xué)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)矢量分析方法（vectormethod

）4一.運(yùn)動(dòng)方程、軌跡二.點(diǎn)的速度

運(yùn)動(dòng)學(xué)(Rectangularcoordinatingmethod)5

三.加速度.

[注]這里的x,y,z

都是時(shí)間的連續(xù)函數(shù)。當(dāng)消去參數(shù)

t后,可得到F(x,y,z)=0

形式的軌跡方程。運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)解：取M點(diǎn)的直線軌跡為x

軸，曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)中心O為坐標(biāo)圓點(diǎn)。M點(diǎn)的坐標(biāo)為：例:下圖為偏心驅(qū)動(dòng)油泵中的曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。設(shè)曲柄OA

長為r

，自水平位置開始以勻角速度w轉(zhuǎn)動(dòng)，即φ＝ωt

，滑槽K-K與導(dǎo)桿B-B制成一體。曲柄端點(diǎn)A通過滑塊在滑槽K-K中滑動(dòng)，因而曲柄帶動(dòng)導(dǎo)桿B-B作上下直線運(yùn)動(dòng)。試求導(dǎo)桿的運(yùn)動(dòng)方程，速度和加速度。將上式對(duì)時(shí)間求一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)得：BABOKMKwxjx運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)例:曲柄連桿機(jī)構(gòu)是由曲柄、連桿及滑塊組成的機(jī)構(gòu)。當(dāng)曲柄OA繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于連桿AB帶動(dòng)，滑塊沿直線作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。設(shè)曲柄OA長為r，以角速度w繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)，即φ＝ωt，連桿AB長為l。試求滑塊B的運(yùn)動(dòng)方程、速度和加速度。解：取滑塊B的直線軌跡為x軸，曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)中心O為坐標(biāo)原點(diǎn)。在經(jīng)過t秒后，此時(shí)B點(diǎn)的坐標(biāo)為：ABOClxwxja整理可得B的運(yùn)動(dòng)方程：運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)由此可得滑塊B的速度和加速度：將右邊最后一項(xiàng)展開：運(yùn)動(dòng)學(xué)例:一人高h(yuǎn)2

，在路燈下以勻速v1行走，燈距地面的高為h1

，求人影的頂端M沿地面移動(dòng)的速度。解:取坐標(biāo)系x如圖所示，由幾何關(guān)系得:上式對(duì)t求一階導(dǎo)數(shù)，得M點(diǎn)的速度為:h1h2xmx2Mxv1運(yùn)動(dòng)學(xué)點(diǎn)的速度運(yùn)動(dòng)學(xué)112.自然軸系運(yùn)動(dòng)學(xué)

即以點(diǎn)M為原點(diǎn)，以切線、主法線和副法線為坐標(biāo)軸