1、曲线运动的特殊情况:,圆周运动,匀速圆周运动,变速圆周运动,匀速圆周运动(正确理解为匀速率),变速圆周运动,在研究圆周运动时采用的坐标参考系是平面极坐标系。,因为作圆周运动的物体其运动速度的量值可以保持不变,但是物体的运动方向时刻在变。,作圆周运动的物体其运动速度的量值和运动方向时刻在变。,二维笛卡尔坐标和平面极坐标的转换关系:,1-3 圆周运动,1. 角位置、角位移(角量):,2. 角速度:,(rad/s),平均角速度:,瞬时角速度:,一、圆周运动中的几个重要物理量:,3. 速度和角速度的关系(线量和角量):,二、匀速(匀速率)圆周运动:,定义:作圆周运动的质点,其运动速度的大小不变但是它的
2、运动速度的方向在不断的变化。,3. 速度和角速度的关系(线量和角量):,注意:物体转动的转向不等于角速度矢量的方向,局部放大图,根据相似三角形的比例关系:,三. 变速圆周运动:,作圆周运动的物体其运动速度的量值和运动方向时刻在变。,结论,归纳,5.对于物体作任意曲线运动:,5.对于物体作任意曲线运动:,例如:地球绕太阳运行的情况:,四. 角加速度、匀变角加速度:,角加速度的符号: 单位:rad/s2,平均角加速度:,瞬时角加速度:,变速圆周运动中加速度的角量和线量的关系:,圆周运动的运动方程,匀变速直线运动,例题:在半径为R的圆周上运动的质点,其速率与时间关系v =ct (式中c 为常数),则
3、从t = 0到t 时刻质点走过的路程:S(t)= _ t 时刻质点的切向加速度:at= _t 时刻质点的法向加速度:an= _,练习册P29填充题1,提示:用运动学第二类方法求解:,2ct,2,分析:从题意可知这是匀变速圆周运动的题目,要用到前面所学的知识。,(1) 质点在 t 时刻的速率:,(3)当t 为何值时, 切向加速度和法向加速度相等?,例题:已知质点绕半径为0.2米作圆周运动,其转过的弧长与时间的函数关系是: S2t23t1 (SI制) 求: (1) 前2秒内质点的平均速率(2) 质点在第2秒末的瞬时速率(3) 质点在第2秒末的切向加速度、法向加速度和总加速度。 (练习册P4计算题3
4、),(本题完),例题:已知质点绕半径为0.2米作圆周运动,其转过的弧长与时间的函数关系是: S2t23t1 (SI制) 求: (1) 前2秒内质点的平均速率(2) 质点在第2秒末的瞬时速率(3) 质点在第2秒末的切向加速度、法向加速度和总加速度。 (练习册P4计算题3),解:,(1) 前2秒内质点的平均速率,(2) 质点在第2秒末的瞬时速率,(3) 质点在第2秒末的切向加速度,(3) 质点在第2秒末的切向加速度,(1)1秒时的速率,(2)从开始到1秒该物体经过的路程,(2)从开始到1秒该物体经过的路程:,(3)作用于该物体上的合力所作的功:,由动能定理:,(A)切向加速度必不为零。,(B)法向
5、加速度必不为零。,(D)若物体作匀速率运动,其总加速度必为零。,匀速圆周at0,0,有an,例题:已知质点的运动方程为:求:任一时刻该质点的切向加速度和法向加速度。,(SI制),解:由运动方程可求得质点速度的x 和y分量,同样可求得质点加速度的x 和y分量, 加速度的量值为:,由(2)式和(3)式可得法向加速度,分析:此题可以用角量和线量的关系来做。,切向加速度:,法向加速度:,法向加速度:,如果再问 t?时,切向加速度和法向加速度的量值相等。,(本题完),分析:此题用匀变速圆周运动的方程公式来做。,(2)关电后,叶尖的角加速度:,(2)关电后,叶尖的角加速度:,(完),例题: 如图所示为一曲
6、柄连杆机构,曲柄 OA长为L ,连杆长为 l 。当曲柄以匀角速度绕 O 旋转。试求:活塞的运动方程,可以略去级数展开后的高阶小量,由式(1)、(2)、(3)得到:,(完),m,+,=,(,),?,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0,.,a,q,a,A,B,C,D,E,F,G,K,M,N,P,R,S,T,U,V,W,H,L,O,Q,I,J,g,z,x,n,s,f,h,m,q,r,t,u,v,w,y,e,l,p,c,b,d,k,j,i,o,z,h,m,n,c,X,Y,Z,h,1,2,0,3,a,c,b,d,i,j,k,z,x,y,o,a,c,b,d,sin,csc,tg,cos,ctg,sec
7、,l,m,(,),=,+,+,(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,=,=,=,=,=,=,=,=,=,=,=,=,=,=,=,(,),=,+,+,(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,=,=,=,=,=,=,=,=,=,=,=,=,=,=,=,(,),=,+,+,(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,=,=,=,=,=,=,=,=,=,=,=,=,=,=,=,(,),=,+,+,(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,=,=,=,=,=,=,=,=,=,=,=,=,=,=,=,j,