大学物理第四版
大学物理学第四版课后习题答案赵近芳上册
大学物理学第四版课后习题答案赵近芳上册对于很多学习大学物理的同学来说，课后习题的答案是检验自己学习成果、加深对知识点理解的重要参考。
赵近芳老师编写的《大学物理学》第四版上册是一本深受师生喜爱的教材，然而，在完成课后习题的过程中，同学们往往会遇到一些难题，迫切需要一份准确详尽的答案来指导。
在大学物理的学习中，上册的内容通常涵盖了力学、热学等基础部分。
力学部分包括质点运动学、牛顿运动定律、动量守恒定律和能量守恒定律等重要知识点。
这些知识点不仅是物理学的基础，也是后续学习的基石。
在做相关课后习题时，同学们需要清晰地理解每个概念和定律的应用条件，例如，在求解质点的运动轨迹时，要准确地分析受力情况，从而确定加速度，进而得出速度和位移的表达式。
热学部分则主要涉及热力学第一定律和热力学第二定律等内容。
这部分的习题往往要求同学们能够熟练运用理想气体状态方程，并理解热传递、做功和内能变化之间的关系。
对于一些复杂的热学问题，如循环过程的效率计算，需要同学们具备较强的逻辑思维和综合分析能力。
下面我们来具体看一些常见的课后习题类型及解题思路。
例如，在力学部分有这样一道习题：一个质量为 m 的质点在 xy 平面内运动，其运动方程为 x ＝ 3t，y ＝ 2t^2，求 t ＝ 2s 时质点的速度和加速度。
解题思路如下：首先，对 x 和 y 方向的运动方程分别求导，得到速度分量 vx ＝ 3，vy ＝ 4t。
将 t ＝ 2s 代入，可得 vx ＝ 3m/s，vy ＝ 8m/s。
然后，加速度 ax ＝ 0，ay ＝ 4m/s^2。
再比如热学中的一道习题：一定量的理想气体经历绝热膨胀过程，体积从 V1 增大到 V2。
求该过程中气体对外做功和内能的变化。
对于这道题，首先要明确绝热过程中没有热量交换，即 Q ＝ 0。
然后根据热力学第一定律ΔU ＝ W ＋ Q，可知气体对外做功 W 等于内能的减少量ΔU。
再利用绝热过程的方程PV^γ ＝常量，结合理想气体状态方程，可以求出气体对外做功的值和内能的变化。
大学物理(第四版)课后习题及答案_电介质
电解质题8.1：一真空二极管，其主要构件是一个半径R 1 = 5.0⨯10-4 m 的圆柱形阴极和一个套在阴极外，半径m 105.432-⨯=R 的同轴圆筒形阳极。
阳极电势比阴极电势高300 V ，阴极与阳极的长度均为L = 2.5⨯10-2 m 。
假设电子从阴极射出时的速度为零。
求：（1）该电子到达阳极时所具有的动能和速率；（2）电子刚从阳极射出时所受的力。
题8.1分析：（1）由于半径L R <<1，因此可将电极视作无限长圆柱面，阴极和阳极之间的电场具有轴对称性。
从阴极射出的电子在电场力作用下从静止开始加速，电于所获得的动能等于电场力所作的功，也即等于电子势能的减少。
由此，可求得电子到达阳极时的动能和速率。
（2）计算阳极表面附近的电场强度，由E F q =求出电子在阴极表面所受的电场力。
解：（1）电子到达阳极时，势能的减少量为J 108.417ep -⨯-=-=∆eV E由于电子的初始速度为零，故 J 108.417ep ek ek -⨯=∆-=∆-E E E因此电子到达阳极的速率为17eks m 1003.122-⋅⨯===meVmE v （2）两极间的电场强度为r 02e E r πελ-=两极间的电势差1200ln 2d 2d 2121R R r r V R R R R πελπελ-=-=⋅=⎰⎰r E 负号表示阳极电势高于阴极电势。
阴极表面电场强度r 121r 10ln 2e e E R R R V R =-=πελ电子在阴极表面受力N e E F r 141037.4-⨯=-=e这个力尽管很小，但作用在质量为9.11⨯10－31 kg 的电子上，电子获得的加速度可达重力加速度的5⨯1015倍。
题8.2：一导体球半径为R 1，外罩一半径为R 2的同心薄导体球壳，外球壳所带总电荷为Q ，而内球的电势为V 0。
求此系统的电势和电场的分布。
题8.2分析：不失一般情况，假设内导体球带电q ，导体达到静电平衡时电荷的分布如图所示，依照电荷的这一分布，利用高斯定理可求得电场分布。
大学物理第四版
韩晓红信息学院北楼A203教务处网络教学——用户名：1234密码：1234课程搜索：大学物理II课程搜索大学物理11第一章质点运动学3/31教学基本要求位置矢量位移加速度等描述质点运动及运动一掌握位置矢量、位移、加速度等描述质点运动及运动变化的物理量. 理解这些物理量的矢量性、瞬时性和相对性.二理解运动方程的物理意义及作用. 掌握运用运动方程确定质点的位置、位移、速度和加速度的方法，以及已知质点运动的加速度和初始条件求速度、运动方程的方法.三能计算质点在平面内运动时的速度和加速度，以及质点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度.四理解伽利略速度变换式, 并会用它求简单的质点相对运动问题.运动的绝对性和相对性一参考系、坐标系、物理模型1、运动的绝对性和相对性①运动是绝对的：任何物体任何时刻都在不停地运动着②运动又是相对的：运动的描述是相对其他物体而言的2、参考系为描述物体的运动而选择的标准物叫做参考系.选取的参考系不同对物体运动情况的描述不同这就选取的参考系不同，对物体运动情况的描述不同，这就是运动描述的相对性.4、物理模型——质点质点没有大小和形状，只具有全部质量的一点。
可将物体简化为质点的两种情况可以将物体简化为质点的两种情况：物体不变形，不作转动(此时物体上各点的速度及加速度都相同，物体上任一点可以代表所有点的运动)物体本身线度和它活动范围相比小得很多(此时物体的变形及转动显得并不重要)。
描述物体运动的基础：选择合适的参考系确定物体的运动性质建立恰当的坐标系定量描述物体的运动提出准确的物理模型突出问题中最基本的运动规律位移的物理意义注意简称速度r r d vv v=Δ=x v v ΔΔli li t t t d lim 0Δ→Δv j ty i t t t vΔ+Δ=→Δ→Δ00lim lim v vsr d d =当时,0→Δt d s v v 当质点做曲线运动时 质点在某一点的速度方向就td e t=v ,质点在某点的速度方向就加速度a v位矢rv位移r vΔ速度v v注矢量性：四个量都是矢量，有大小和方向意加减运算遵循平行四边形法则avrv v v某一时刻的瞬时量瞬时性：rvΔ不同时刻不同过程量相对性：不同参照系中，同一质点运动描述不同不同坐标系中，具体表达形式不同质点运动学两类基本问题一由质点的运动方程可以求得质点在任一时刻的位矢、速度和加速度；二已知质点的加速度以及初始速度和初始位置, 可求质点速度及其运动方程.v v 求导求导v )(t a )(t r 积分积分()t v 运动状态运动状态变化2at +=υυ02运动学方程BlαAvA Blαv21υυ+12x x −=υ2υ=12t t −。
大学物理学第四版答案
大学物理学第四版答案【篇一：大学物理(第四版)课后习题及答案机械振动】13-1分析弹簧振子的振动是简谐运动。
振幅a、初相?、角频率?是简谐运动方程x?acos??t???的三个特征量。
求运动方程就要设法确定这三个物理量。
题中除a、?已知外，?可通过关系式??2?确定。
振子运动的速度t和加速度的计算仍与质点运动学中的计算方法相同。
解因??2?，则运动方程 t?2?t?x?acos??t????acos?t??? ?t?根据题中给出的数据得x?(2.0?10?2m)cos[(2?s?1)t?0.75?]振子的速度和加速度分别为v?dx/dt??(4??10?2m?s?1)sin[(2?s?1)t?0.75?]a?d2x/dt2??(8?2?10?2m?s?1)cos[(2?s?1)t?0.75?x-t、v-t及a-t图如图13-l所示???13-2 若简谐运动方程为x?(0.01m)cos?(20?s?1)t??，求：（1）振幅、频率、角频率、周期和4??初相；（2）t=2s 时的位移、速度和加速度。
13-2分析可采用比较法求解。
将已知的简谐运动方程与简谐运动方程的一般形式x?acos??t???作比较，即可求得各特征量。
运用与上题相同的处理方法，写出位移、速度、加速度的表达式，代入t值后，即可求得结果。
解（l）将x?(0.10m)cos[(20?s?1)t?0.25?]与x?acos??t???比较后可得：振幅a= 0.10 m，角频率??20?s?1，初相??0.25?，则周期 t?2?/??0.1s，频率??1/t?10hz。
（2）t= 2s时的位移、速度、加速度分别为x?(0.10m)cos(40??0.25?)?7.07?10?2mv?dx/dt??(2?m?s?1)sin(40??0.25?)a?d2x/dt2??(40?2m?s?2)cos(40??0.25?)若有一质量为m的质点在此隧道内做无摩擦运动。
大学物理(第四版)课后习题及答案 静电场
证2：如图所示，取无限长带电细线为微元，各微元在点P激发的电场强 度dE在Oxy平面内且对x轴对称，因此，电场在y轴和z轴方向上的分量之 和，即Ey、Ez均为零，则点P的电场强度应为
积分得 电场强度E的方向为带电平板外法线方向。 上述讨论表明，虽然微元割取的方法不同，但结果是相同的。
（2）由于正、负电荷分别对称分布在y轴两侧，我们设想在y轴上能 找到一对假想点，如果该带电环对外激发的电场可以被这一对假想点上 等量的点电荷所激发的电场代替，这对假想点就分别称作正、负等效电 荷中心。等效正负电荷中心一定在y轴上并对中心O对称。由电偶极矩p 可求得正、负等效电荷中心的间距，并由对称性求得正、负电荷中心。 解：（1）将圆环沿y轴方向分割为一组相互平行的元电偶极子，每一元 电偶极子带电
行，对电场强度通量贡献为零。整个高斯面的电场强度通量为 由于，圆柱体电荷均匀分布，电荷体密度，处于高斯面内的总电荷 由高斯定理可解得电场强度的分布， 解：取同轴柱面为高斯面，由上述分析得 题7.16：一个内外半径分别R1为R2和的均匀带电球壳，总电荷为Q1，球 壳外同心罩一个半径为 R3的均匀带电球面，球面带电荷为Q2。求电场 分布。电场强度是否是场点与球心的距离r的连续函数？试分析。
题7.16分析：以球心O为原点，球心至场点的距离r为半径，作同心球面 为高斯面。由于电荷呈球对称分布，电场强度也为球对称分布，高斯面 上电场强度沿径矢方向，且大小相等。因而，在确定高斯面内的电荷 后， 利用高斯定理 即可求的电场强度的分布 解：取半径为r的同心球面为高斯面，由上述分析 r < R1，该高斯面内无电荷，，故
E=0 在距离圆孔较远时x>>r，则 上述结果表明，在x>>r时。带电平板上小圆孔对电场分布的影响可以忽 略不计。 题7.15：一无限长、半径为R的圆柱体上电荷均匀分布。圆柱体单位长 度的电荷为，用高斯定理求圆柱体内距轴线距离为r处的电场强度。
大学物理上册答案第四版（罗益民吴烨）北邮出版第一章
⼤学物理上册答案第四版（罗益民吴烨）北邮出版第⼀章第1章质点运动学1-1⼀运动质点某⼀瞬时位于径⽮()r x y ，的端点处，关于其速度的⼤⼩有4种不同的看法，即（1）d d t r ；（2）d d t r；（3）d d s r；（4下列判断正确的是（）.(A)只有(1)和(2)正确(B)只有(2)正确(C)只有(3)和(4)正确(D)(1)(2)(3)(4)都正确答案：（C ）解析：瞬时速度的⼤⼩等于瞬时速率，故（3）正确；速度可由各分量合成，故（4）正确。
1-2⼀质点的运动⽅程为22cos cos sin sin x At Bt y At Bt θθθθ＝＋，＝＋，式中A ，B ，θ均为常量，且A ＞0，B ＞0，则该质点的运动为（）.(A)⼀般曲线运动(B)匀速直线运动(C)匀减速直线运动(D)匀加速直线运动答案：（D ）解析：由tan y x θ可知，质点做直线运动.a x ＝2B cos θa y ＝2B sin θa＝2B加速度a 为定值，故质点做匀加速直线运动.1-3⼀质点沿半径为R 的圆周运动，其⾓速度随时间的变化规律为ω＝2bt ，式中b 为正常量．如果t ＝0时，θ0＝0，那么当质点的加速度与半径成45°⾓时，θ⾓的⼤⼩为()rad.(A)12(B)1(C)b (D)2b 答案：（A ）解析：a t ＝R β＝2bRa n ＝R 2ω＝4Rb 2t 2a t ＝a nt 2＝b 21θ＝20tω?d t ＝bt 2＝211-4⼀⼈沿停靠的台阶式电梯⾛上楼需时90s ，当他站在开动的电梯上上楼，需时60s ．如果此⼈沿开动的电梯⾛上楼，所需时间为（）.(A)24s(B)30s (C)36s (D)40s答案：（C ）解析：设电梯长度为s ，则=+9060s s s t ，解得t ＝36s.1-5已知质点的加速度与位移的关系式为32a x ＝＋，当t ＝0时，v 0＝0，x 0＝0，则速度v 与位移x 的关系式为________.答案：v 2＝3x 2＋4x 解析：d d d d d d d d v v x v a v t x t x===，d d v v a x ＝，00d =(3+2)d v x v v x x ?，v 2＝3x 2＋4x .1-6在地⾯上以相同的初速v 0，不同的抛射⾓θ斜向上抛出⼀物体，不计空⽓阻⼒．当θ＝________时，⽔平射程最远，最远⽔平射程为________.答案：45°20v g解析：对于斜抛运动：0cos x v tθ?＝201sin 2y v t gt θ?＝－当y ＝0时，解得02sin v t gθ=物体的⽔平射程20sin 2v x gθ＝当θ＝45°时有最远⽔平射程，其⼤⼩为20max v x g＝1-7某⼈骑摩托车以115m s -?的速度向东⾏驶，感觉到风以115m s -?的速度从正南吹来，则风速的⼤⼩为________m·s －1，⽅向沿________.答案：m/s 东偏北45°解析：如答案1-7图所⽰，由图可知=+v v v 风地风⼈⼈地故风速⼤⼩m/sv风地＝⽅向为东偏北45°.答案1-7图1-8⼀质点作直线运动，加速度2sin a A t ωω＝，已知t ＝0时，x 0＝0，v 0＝－ωA ，则该质点的运动⽅程为_______________.答案：sin x A t ω=-，解析：d d v a t＝20d sin d v tA v A t t ωωω-=??解得，该质点的速度为cos v A tωω=-d d x v t＝00d cos d x t x A t t ωω=-??解得，该质点的运动⽅程为sin x A tω=-1-9⼀质点在xOy 平⾯上运动，运动⽅程为x ＝3t ＋5，y ＝12t 2＋3t －4式中，t 以s 计，x ，y 以m 计.(1)以时间t 为变量，写出质点位置⽮量的表⽰式；(2)计算第1s 内质点的位移；(3)计算t ＝0s 时刻到t ＝4s 时刻内的平均速度；(4)求出质点速度⽮量表⽰式，计算t ＝4s 时质点的速度；(5)计算t ＝0s 到t ＝4s 内质点的平均加速度；(6)求出质点加速度⽮量的表⽰式，计算t ＝4s 时质点的加速度.(位置⽮量、位移、平均速度、瞬时速度、平均加速度、瞬时加速度都表⽰成直⾓坐标系中的⽮量式)解：(1)质点t 时刻位⽮为21(35)342r t i t t j ??=+++-(m)(2)第1s 内位移为11010()()r x x i y y j=-+- 2213(10)(10)3(10)23 3.5()i j i j m ??=-+-+-=+ (3)前4s 内平均速度为11(1220)35(m s )4r v i j i j t -?==?+=+?? (4)质点速度⽮量表⽰式为1d 3(3)(m s )d r v i t j t-==++? t ＝4s 时质点的速度为143(43)37(m s )v i j i j -=++=+? (5)前4s 内平均加速度为240731(m s )4s 4v v v a j j t -?--====?? (6)质点加速度⽮量的表⽰式为2d 1(m s )d v a j t-==? t ＝4s 时质点的加速度为241(m s )a j -=? 1-10质点沿直线运动，速度v ＝(t 3＋3t 2＋2)m·s －1，如果当t ＝2s 时，x ＝4m ，求：t ＝3s 时，质点的位置、速度和加速度.解：32d 32d x v t t t==++431d d 24x x v t t t t c ===+++??当t =2时，x =4，代⼊可得c =－12.则质点的位置、速度和加速度的表达式分别为4312124x t t t =++-32232d 36d v t t v a t t t=++==+将t =3s 分别代⼊得上述各式，解得1233341.25m 56m s 45m s x v a --==?=?，，1-11质点的运动⽅程为2[4(32)] m r t i t j ＝＋＋，t 以s 计．求：(1)质点的轨迹⽅程；(2)t ＝1s 时质点的坐标和位⽮⽅向；(3)第1s 内质点的位移和平均速度；(4)t ＝1s 时质点的速度和加速度.解：(1)由运动⽅程2432x t y t==+消去t 得轨迹⽅程2(3)0x y --=(2)t =1s 时,114m 5m x y ==，,故质点的坐标为（4,5）.由11tan 1.25y x α==得51.3α=?，即位⽮与x 轴夹⾓为53.0°.(3)第1s 内质点的位移和平均速度分别为1(40)(53)42(m)r i j i j ?=-+-=+1142(m s )r v i j t-?==+?? (4)质点的速度与加速度分别为d 82d r v ti j t==+ d 8d v a i t== 故t =1s 时的速度和加速度分别为1182m s v i j -=+? （）218m s a i -=? （）1-12以速度v 0平抛⼀球，不计空⽓阻⼒，求：t 时刻⼩球的切向加速度a t 和法向加速度a n 的量值.解：⼩球下落过程中速度为v故切向加速度为2t d d v a t ＝由222n t a g a =-得，法向加速度为n a =1-13⼀种喷⽓推进的实验车，从静⽌开始可在1.80s 内加速到1600km·h －1的速率．按匀加速运动计算，它的加速度是否超过了⼈可以忍受的加速度25g ？这1.80s 内该车跑了多少距离？解：实验车的加速度为3222160010m /s 2.4710m/s 3600 1.80v a t ?===??故它的加速度略超过25g .1.80s 内实验车跑的距离为3160010 1.80m 400m 223600v s t ?==?=?1-14在以初速率-1015.0 m s v ?＝竖直向上扔⼀块⽯头后，(1)在1.0s 末⼜竖直向上扔出第⼆块⽯头，后者在h ＝11.0m ⾼度处击中前者，求第⼆块⽯头扔出时的速率；(2)若在1.3s 末竖直向上扔出第⼆块⽯头，它仍在h ＝11.0m ⾼度处击中前者，求这⼀次第⼆块⽯头扔出时的速率.解：(1)设第⼀块⽯头扔出后经过时间t 被第⼆块击中，则2012h v t gt =-代⼊已知数据得2111159.82t t =-?解此⽅程，可得⼆解为111.84s 1.22st t ==，′第⼀块⽯头上升到顶点所⽤的时间为10m 15.0s 1.53s 9.8v t g ===1m t t >,这对应于第⼀块⽯头回落时与第⼆块相碰；1m t t <′，这对应于第⼀块⽯头上升时被第⼆块赶上击中.设20v 和20v ′分别为在t 1和1t ′时刻两⽯块相碰时第⼆⽯块的初速度，则由于22011111()()2h v t t g t t =---D D 所以2211201111()119.8(1.841)22m/s 17.2m/s 1.841hg t t v t t +-?+??-===-?-同理，2211201111()119.8(1.221)22m/s 51.1m/s 1.221h g t t v t t +-?+??-===-?-′′′(2)由于211.3s t t ?=>′，所以第⼆块⽯头不可能在第⼀块上升时与第⼀块相碰。
大学物理(第四版)课后习题与答案_机械振动
13 机械振动解答13-1 有一弹簧振子，振幅A=2.0×10-2m ，周期T=1.0s ，初相ϕ=3π/4。
试写出它的运动方程，并做出x--t 图、v--t 图和a--t 图。
13-1分析 弹簧振子的振动是简谐运动。
振幅A 、初相ϕ、角频率ω是简谐运动方程()ϕω+=t A x cos 的三个特征量。
求运动方程就要设法确定这三个物理量。
题中除A 、ϕ已知外，ω可通过关系式Tπω2=确定。
振子运动的速度和加速度的计算仍与质点运动学中的计算方法相同。
解 因Tπω2=，则运动方程()⎪⎭⎫⎝⎛+=+=ϕπϕωt T t A t A x 2cos cos根据题中给出的数据得]75.0)2cos[()100.2(12ππ+⨯=--t s m x振子的速度和加速度分别为 ]75.0)2sin[()104(/112πππ+⋅⨯-==---t s s m dt dx vπππ75.0)2cos[()108(/112222+⋅⨯-==---t s s m dt x d ax-t 、v-t 及a-t 图如图13-l 所示13-2 若简谐运动方程为⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=-4)20(cos )01.0(1ππt s m x ，求：（1）振幅、频率、角频率、周期和初相；（2）t=2s 时的位移、速度和加速度。
13-2分析 可采用比较法求解。
将已知的简谐运动方程与简谐运动方程的一般形式()ϕω+=t A x cos 作比较，即可求得各特征量。
运用与上题相同的处理方法，写出位移、速度、加速度的表达式，代入t 值后，即可求得结果。
解 （l ）将]25.0)20cos[()10.0(1ππ+=-t s m x 与()ϕω+=t A x cos 比较后可得：振幅A= 0.10 m ，角频率120-=s πω，初相πϕ25.0=，则周期 s T 1.0/2==ωπ，频率Hz T 10/1==ν。
（2）t= 2s 时的位移、速度、加速度分别为m m x 21007.7)25.040cos()10.0(-⨯=+=ππ )25.040sin()2(/1πππ+⋅-==-s m dt dx v )25.040cos()40(/2222πππ+⋅-==-s m dt x d a13-3 设地球是一个半径为R 的均匀球体，密度ρ5.5×103kg •m -3。
大学物理科学出版社第四版第一章质点运动学
第一章 质点运动学一、 基本要求1．掌握位矢、位移、速度、加速度，角速度和角加速度等描述质点运动和运动变化的物理量。
2． 能借助于直角坐标计算质点在平面内运动时的速度、加速度。
3．能计算质点作圆周运动时的角速度和角加速度，切向加速度和法向加速度。
4．理解伽利略坐标，速度变换。
二、 基本内容1．位置矢量（位矢）位置矢量表示质点任意时刻在空间的位置，用从坐标原点向质点所在点所引的一条有向线段r 表示。
r 的端点表示任意时刻质点的空间位置。
r同时表示任意时刻质点离坐标原点的距离及质点位置相对坐标系的方位。
位矢是描述质点运动状态的物理量之一。
注意：（1）瞬时性：质点运动时，其位矢是随时间变化的，即()t r r=；（2）相对性：用r描述质点位置时，对同一质点在同一时刻的位置，在不同坐标系中r 可以是不相同的。
它表示了r的相对性，也反映了运动描述的相对性；（3）矢量性：r为矢量，它有大小，有方向，服从几何加法。
在直角坐标系Oxyz 中k z j y i x r++= 222z y x r r ++==r z r y r x ===γβαcos ,cos ,cos质点运动时， ()t r r= （运动方程矢量式）()()()⎪⎩⎪⎨⎧===t z z t y y t x x （运动方程标量式）。
２．位移()(),j y i x t r t t r r ∆+∆=-∆+=∆ r∆的模()()22y x r ∆+∆=∆ 。
注意：（１）r∆与r ∆：前者表示质点位置变化，是矢量，同时反映位置变化的大小和方位；后者是标量，反映质点位置离开坐标原点的距离的变化。
（２）r∆与s ∆：s ∆表示t —t t ∆+时间内质点通过的路程，是标量，只有质点沿直线运动时两者大小相同或0→∆t 时，s r ∆=∆。
3. 速度dtrd v =是描述位置矢量随时间的变化。
在直角坐标系中k v j v i v k dtdz j dt dy i dt dx dt r d v z y x++=++==222222z y x v v v dt dz dt dy dt dx v v ++=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛==v的方向：在直线运动中，v>0表示沿坐标轴正向运动，v <0表示沿坐标轴负向运动。
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韩晓红
信息学院北楼A203
教务处网络教学
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第一章质点运动学
3/31教学基本要求
位置矢量位移加速度等描述质点运动及运动一掌握位置矢量、位移、加速度等描述质点运动及运动变化的物理量. 理解这些物理量的矢量性、瞬时性和相对性.
二理解运动方程的物理意义及作用. 掌握运用运动方程确定质点的位置、位移、速度和加速度的方法，以及已知质点运动的加速度和初始条件求速度、运动方程的方法.
三能计算质点在平面内运动时的速度和加速度，以及质点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和法
向加速度.
四理解伽利略速度变换式, 并会用它求简单的质点相对运动问题.
运动的绝对性和相对性
一参考系、坐标系、物理模型
1、运动的绝对性和相对性①运动是绝对的：任何物体任何时刻都在不停地运动着②运动又是相对的：
运动的描述是相对其他物体而言的
2、参考系
为描述物体的运动而选择的标准物叫做参考系.选取的参考系不同对物体运动情况的描述不同这就选取的参考系不同，对物体运动情况的描述不同，这就是运动描述的相对性.
4、物理模型——质点
质点没有大小和形状，只具有全部质量的一点。
可将物体简化为质点的两种情况
可以将物体简化为质点的两种情况：
物体不变形，不作转动(此时物体上各点的速度及
加速度都相同，物体上任一点可以代表所有点的运动)
物体本身线度和它活动范围相比小得很多(此时
物体的变形及转动显得并不重要)。
描述物体运动的基础：
选择合适的参考系
确定物体的运动性质
建立恰当的坐标系
定量描述物体的运动
提出准确的物理模型
突出问题中最基本的运动规律
位移的物理意义
注意
简称速度r r d v
v v
=
Δ=x v v ΔΔli li t t t d lim 0Δ→Δv j t
y i t t t v
Δ+Δ=→Δ→Δ00lim lim v v
s
r d d =当时,0→Δt d s v v 当质点做曲线运动时 质点在某一点的速度方向就t
d e t
=v ,质点在某点的速度方向就
加速度a v
位矢r
v位移r vΔ速度v v
注矢量性：四个量都是矢量，有大小和方向
意
加减运算遵循平行四边形法则
a
v
r
v v v
某一时刻的瞬时量
瞬时性：
r
vΔ
不同时刻不同
过程量
相对性：不同参照系中，同一质点运动描述不同
不同坐标系中，具体表达形式不同
质点运动学两类基本问题
一由质点的运动方程可以求得质点在任一时刻的位矢、速度和加速度；
二已知质点的加速度以及初始速度和初始位置, 可求质点速度及其运动方程.
v v 求导求导v )
(t a )
(t r 积分积分
()
t v 运动状态
运动状态变化
2
at +=υυ02
运动学方程
B
l
α
A
v
A B
l
α
v
2
1υυ+1
2x x −=
υ2
υ=
1
2t t −。