常见的机械运动
物理机械运动知识点总结
物理机械运动知识点总结
物理机械运动是研究物体在力的作用下所产生的运动规律。
以下是一些常见的物理机械运动知识点：
1. 运动状态：物体可以有静止、匀速直线运动、变速直线运动、圆周运动和曲线运动等不同的运动状态。
2. 速度与位移：速度是物体在单位时间内通过的位移，速度的大小可以通过位移除以时间来计算。
3. 加速度：加速度是物体速度改变的率，是速度变化量除以时间的结果。
正加速度代表速度增加，负加速度代表速度减小。
4. 牛顿三定律：第一定律（惯性定律）认为物体会保持静止或匀速直线运动，除非有力作用于它；第二定律（力的方程）认为物体的加速度与施加在物体上的力成正比，与物体的质量成反比；第三定律（作用与反作用）认为作用在物体上的力有一个与之大小相等、方向相反的反作用力。
5. 力的合成和分解：如果多个力作用于同一个物体，可以根据力的叠加原理将它们合成为一个合力。
反过来，可以根据力的分解原理将一个力分解为多个分力。
6. 力的平衡：当一个物体受到的合外力为零时，物体处于力的平衡状态，保持静止或匀速直线运动。
7. 弹性力：弹性力是物体被压缩或拉伸时产生的复原力，弹性力的大小与物体的弹性系数和变形量有关。
8. 万有引力：万有引力是两个物体之间由于质量而产生的吸引力，它的大小与物体质量和它们之间的距离有关。
9. 圆周运动：圆周运动是物体沿着圆形轨道运动，它的速度始终垂直于半径，并且大小保持不变。
10. 自由落体运动：自由落体是指在无空气阻力的情况下，物体仅受重力作用产生的直线下落运动，它的加速度始终保持不变。
这些是物理机械运动的一些基本知识点，通过理解和应用这些知识，可以解决和分析与机械运动相关的问题和现象。
常用的机械运动结构形式
常用的机械运动结构形式一、引言机械运动结构是指由运动副和运动链组成的系统，它能够实现各种机械运动形式。
在机械设计中，常用的机械运动结构形式有很多种，本文将对其中较为常见的几种进行详细介绍。
二、平面四杆机构平面四杆机构是一种最基本的机械运动结构形式，也是最早被应用于工业生产中的一种结构。
它由四根连杆组成，其中两根为主杆，另外两根为从杆。
其特点是具有一个定点和一个固定杆件，能够实现直线运动、旋转运动、摇摆运动等多种不同形式的机械运动。
三、曲柄滑块机构曲柄滑块机构由曲轴、连杆和滑块三部分组成，是一种常见的旋转-直线转换机构。
其特点是可以将旋转转化为直线或者将直线转化为旋转，并且能够实现往复或循环式的直线运动。
四、齿轮传动齿轮传动是一种通过齿轮配合来实现不同速度和力矩传递的机械运动结构。
它具有传动比稳定、效率高、噪音小等优点，因此在工业生产中得到了广泛应用。
常见的齿轮传动形式有直齿轮传动、斜齿轮传动、锥齿轮传动等。
五、链条传动链条传动是一种通过链条配合来实现不同速度和力矩传递的机械运动结构。
它与齿轮传动相比，具有更大的扭矩传递能力和更好的抗冲击性能，但是效率较低。
常见的链条传动形式有滚子链条、板链和双面链等。
六、减速器减速器是一种通过齿轮或其他机械元件组合来实现减速或增加扭矩的机械运动结构。
它具有结构紧凑、效率高、噪音小等优点，并且可以根据需要进行多级组合，实现不同程度的减速或增加扭矩。
常见的减速器形式有行星减速器、蜗杆减速器和圆锥摆线针轮减速器等。
七、连杆机构连杆机构是一种由多个连杆组成的机械运动结构，其特点是能够实现复杂的机械运动形式。
常见的连杆机构形式有曲柄摇杆机构、双曲线摇杆机构和滑板机构等。
八、总结在机械设计中，不同的运动结构形式具有不同的特点和适用范围。
本文对常见的几种机械运动结构形式进行了详细介绍，希望能够对读者在实际应用中选择合适的运动结构提供一些参考。
机械运动的基本形式
机械运动的基本形式一、引言机械运动是指物体在空间中的运动状态，是物理学和工程学的重要研究对象。
机械运动的基本形式包括直线运动、旋转运动、振动运动等。
本文将详细介绍机械运动的基本形式。
二、直线运动直线运动是指物体在直线上做匀速或变速直线运动的过程。
在机械领域中，常见的直线运动包括平移和滑块连杆机构等。
1. 平移平移是指物体沿着一条直线做匀速或变速直线运动的过程。
汽车在公路上行驶就是一种平移。
在机械领域中，常用的平移装置包括滑块、导轨等。
2. 滑块连杆机构滑块连杆机构是由滑块、连杆和固定点组成的装置。
它可以将旋转转换为直线或将直线转换为旋转，并且可以改变输入输出之间的角度关系。
三、旋转运动旋转运动是指物体围绕某个轴心做匀速或变速圆周运动的过程。
在机械领域中，常见的旋转运动包括齿轮传动、凸轮传动等。
1. 齿轮传动齿轮传动是一种常见的旋转运动装置，由两个或多个齿轮组成，可将输入输出之间的转速和扭矩进行转换。
其优点是传递效率高、精度高、噪音小等。
2. 凸轮传动凸轮传动是一种将旋转运动转换为直线运动的机构。
它由凸轮和摆杆组成，通过凸轮的不规则形状使摆杆在直线上做匀速或变速直线运动。
四、振动运动振动运动是指物体在某个平衡位置附近做周期性的往复运动。
在机械领域中，常见的振动装置包括弹簧振子、摆钟等。
1. 弹簧振子弹簧振子是一种将弹性变形能转化为机械能的装置。
它由弹簧和质量块组成，通过弹性变形使质量块在平衡位置附近做周期性往复运动。
2. 摆钟摆钟是一种利用重力势能和动能之间的转换来实现周期性振动的装置。
它由摆杆和质量块组成，通过重力作用使摆杆在平衡位置附近做周期性往复运动。
五、结论机械运动是物理学和工程学领域中的重要研究对象，其基本形式包括直线运动、旋转运动和振动运动等。
直线运动常见的装置有平移和滑块连杆机构；旋转运动常见的装置有齿轮传动和凸轮传动；振动运动常见的装置有弹簧振子和摆钟等。
对于不同类型的机械运动，我们需要选择不同的装置来实现其功能。
圆周运动的概念是什么意思
圆周运动的概念是什么意思圆周运动指的是物体绕着一个中心点以圆形轨迹运动的现象。
在这种运动中，物体围绕着中心点进行连续的循环运动，形成一个闭合的轨迹。
圆周运动是一种常见的机械运动，可以在日常生活中的许多场景中观察到，比如地球绕太阳的公转运动、月球绕地球的运动、钟摆的摆动等。
此外，在物理学和工程学领域中，圆周运动也扮演着重要的角色，比如粒子加速器中粒子的环形加速运动、车轮的旋转等。
在圆周运动中，物体的速度会随着位置的变化而发生改变。
需要注意的是，即使物体的速度大小保持不变，由于物体的位置在不断变化，所以速度的方向也会不断变化，导致物体发生加速度。
因此，圆周运动是一种加速运动。
圆周运动中，物体的加速度方向指向圆心。
由于物体在每个时间点都改变了运动方向，因此需要有一个力来提供向心的加速度。
这个力被称为向心力，它的大小与物体的质量、速度以及运动半径有关。
向心力的方向始终指向圆心，使物体保持在轨道上，并保证圆周运动的稳定性。
圆周运动的周期和频率是物体围绕圆周运动一周所需要的时间和次数。
周期是圆周运动所需的时间，通常用T表示，单位是秒。
频率是每秒钟圆周运动发生的次数，用f表示，单位是赫兹。
它们之间有以下关系：f = 1/T。
圆周运动还有一个重要的物理量是角速度。
角速度指的是物体在圆周运动中角度的变化速率。
角速度通常用符号ω表示，单位是弧度/秒。
角速度与圆周运动的周期之间有以下关系：ω= 2π/T。
在圆周运动中，还有一个重要的物理量是角加速度。
角加速度指的是角速度的变化率。
如果角速度的大小发生改变，那么物体将加速或减速。
角加速度通常用符号α表示，单位是弧度/秒²。
角加速度与角速度的关系可以用以下公式表示：α= ∆ω/∆t。
圆周运动的动力学原理可以由牛顿第二定律给出。
根据牛顿第二定律，物体的加速度与施加在物体上的力的大小和方向成正比，与物体的质量成反比。
在圆周运动中，向心力提供了物体的向心加速度，因此可以将物体的向心加速度表示为向心力除以物体的质量。
机械运动基本知识点总结
机械运动基本知识点总结运动是物体在空间中位置随时间的变化。
而机械运动则是指物体在力的作用下发生的运动。
机械运动广泛存在于日常生活和工业领域，因此对于了解机械运动的基本知识点是十分重要的。
本文将从机械运动的分类、运动学基本定律、力学基本定律、机械运动的描述和分析等方面进行总结，希望能够帮助读者对机械运动有更深入的了解。
一、机械运动的分类机械运动可以按照其性质、运动轨迹和运动方式等不同特点进行分类。
常见的机械运动包括直线运动、曲线运动、往复运动和旋转运动等。
1. 直线运动直线运动是指物体沿着直线路径运动的运动形式。
在直线运动中，物体所描述的路径是一个直线。
直线运动可以分为匀速直线运动和变速直线运动两种形式。
匀速直线运动是指物体在单位时间内行进的距离是相等的，速度保持不变。
而变速直线运动是指物体在单位时间内行进的距离不相等，速度随时间的变化而变化。
2. 曲线运动曲线运动是指物体在运动过程中所描述的路径是曲线形状的运动。
常见的曲线运动包括抛物线运动、圆周运动等。
在曲线运动中，物体所描述的路径是弯曲的，而速度和加速度的方向也随着时间的变化而变化。
3. 往复运动往复运动是指物体在运动过程中来回摆动的运动形式。
常见的往复运动包括弹簧振子的上下摆动、滑块的来回滑动等。
在往复运动中，物体来回摆动的频率和幅度是可以调节的。
4. 旋转运动旋转运动是指物体围绕某一固定轴进行的运动形式。
在旋转运动中，物体所描述的路径是一个圆周，其运动状态可以由角速度和角加速度等物理量来描述。
二、运动学基本定律运动学是研究物体运动的规律和定律的科学。
在机械运动的研究中，运动学是非常重要的基础。
下面简单介绍一些运动学的基本定律。
1. 位移、速度和加速度位移是指物体从起点到终点所经历的位置改变量，它是一个矢量物理量。
速度是指单位时间内物体的位移量，它是一个矢量物理量，可以用来描述物体的运动情况。
加速度是指单位时间内速度的变化量，也是一个矢量物理量，可以用来描述物体的加速情况。
机械运动解释
机械运动解释机械运动是指物体或物体的一部分相对于其他物体或参照物的位置或姿态的改变。
以下是关于机械运动的各个方面解释：1.定义：机械运动是指物体或物体的一部分相对于其他物体或参照物的位置或姿态的改变。
机械运动是一种基本物理现象，是物理学和工程学中研究的重要领域之一。
2.类型：机械运动可以根据不同的标准进行分类。
常见的机械运动类型包括：直线运动、曲线运动、旋转运动、平移运动、简谐运动、传送带运动等。
这些不同类型的运动有着不同的特征和规律，应用范围也不同。
3.量度：机械运动的量度通常是指运动物体在某一方向上的位移或速度的大小和方向。
位移是物体在某一方向上移动的距离，可以用长度单位来表示，如米、厘米等。
速度是物体在单位时间内移动的距离，可以用长度和时间的比值来表示，如米/秒、千米/小时等。
4.单位：机械运动的单位通常是根据运动量度来确定的。
位移的单位是长度单位，如米、厘米等。
速度的单位是长度/时间单位，如米/秒、千米/小时等。
还有一些其他的单位，如角速度单位（弧度/秒）、转速单位（转/分）等。
5.表示：机械运动可以用数学公式和图表来表示。
在数学公式中，常用的表示方法包括位移公式、速度公式、加速度公式等。
这些公式可以用来描述物体的运动规律和特征，进行运动分析和计算。
在图表中，常用的表示方法包括轨迹图、速度时间图、加速度时间图等。
这些图表可以用来直观地表示物体的运动状态和变化过程。
6.转换：机械运动转换是指将一种类型的运动转换成另一种类型的运动。
例如，可以将直线运动转换成旋转运动，也可以将旋转运动转换成直线运动。
转换的实现通常需要一些中间环节和传动装置，如齿轮、链条、带轮等。
在进行机械设计时，需要根据实际需要选择合适的转换方式和零部件，以满足运动形式转换的要求。
7.参照物：机械运动参照物是指在进行机械运动分析和描述时所依据的物体或系统。
同一物体相对于不同的参照物可能会表现出不同的运动状态。
例如，同一辆汽车相对于地面是静止的，但是相对于太阳则是运动的。
机械振动 复习提纲
机械振动复习提纲知识点一、简谐运动1、机械运动：物体相对与参考系位置发生改变叫机械运动。
常见的机械运动形式有：匀速直线运动、匀变速直线运动、非匀变速直线运动、自由落体运动、竖直上抛运动、平抛运动、圆周运动、类平抛运动、机械振动等。
2、机械振动：物体在某一平衡位置附近的往复运动叫机械振动，简称振动。
3、简谐运动：物体在与位移成正比方向相反的回复力作用下的机械振动叫简谐运动。
注意：（1）、简谐运动是机械振动中最简单、最基本的运动、是理想的物理模型。
（2）、做简谐运动的物体的位移默认指的是物体离开平衡位置的位移，因此位移的方向始终从平衡位置指向物体所在的位置。
（3）、简谐运动的平衡位置就是运动轨迹的对称中心的位置，也就是物体静止时所在的位置。
（4）、简谐运动中的物体到达平衡位置时速度最大，位移为0，在离开平衡位置最远的位置时位移最大，速度为0。
4、简谐运动的两个常见模型：（1）、弹簧振子（2）、单摆例题1、下述说法中正确的是（ ）A ．树枝在风中摇动是振动B ．拍篮球时，篮球的运动是振动C ．人走路时手的运动是振动D ．转动的砂轮的边缘上某点的运动是振动，圆心可以看作是振动中心知识点二、描述简谐运动的物理量1、简谐运动的位移在简谐运动中，通常研究物体在某一时刻或到达某一位置时的位移，因此默认是离开平衡位置的位移，方向总是从平衡位置指向物体所在的位置。
2、回复力：回复力是根据力的效果命名的，回复力的方向总是指向平衡位置，其作用效果是要把物体拉回到平衡位置。
注意：（1）、回复力可能是物体受到的某一个力、可能是物体受到的合力、也可能是物体受到的某一个力的分力。
（2）、在简谐运动中，回复力和位移的关系是：kx F -=例题1、关于机械振动，下列说法正确的是（ ）A ．往复运动就是机械振动B ．机械振动是靠惯性运动的，不需要有力的作用C ．机械振动是受回复力作用的D ．回复力是物体所受的合力例题2、物体做机械振动的回复力（ ）A ．必定是区别于重力、弹力、摩擦力的另一种力B ．必定是物体所受的合力C ．可以是物体受力中的一个力D ．可以是物体所受力中的一个力的分力3、加速度：简谐运动的加速度是指回复力产生的加速度，由牛二定律可知它和物体的位移成正比，方向相反。
机械运动的基本概念和公式
机械运动的基本概念和公式机械运动是物体在空间中随时间变化的位置和速度的变化。
机械运动是我们日常生活中经常遇到的一种运动形式，广泛应用于机械工程、物理学和工业等领域。
在机械运动的研究中，有一些基本概念和公式常被用来描述和计算物体的位置、速度和加速度等运动参数。
1. 位移（s）位移是指物体在一段时间内从初始位置到末位置的位置变化量。
位移可以用矢量表示，有方向和大小。
位移的大小可以通过两点之间的直线距离来表示。
2. 速度（v）速度是指物体在单位时间内所移动的位移量，也可以理解为物体的位移变化率。
速度可以用矢量表示，有方向和大小。
平均速度可以通过总位移与总时间的比值来计算，即v = Δs / Δt，其中Δs表示总位移，Δt表示总时间。
3. 加速度（a）加速度是指物体在单位时间内速度的改变量，也可以理解为速度的变化率。
加速度可以用矢量表示，有方向和大小。
平均加速度可以通过速度变化量与时间的比值来计算，即a = Δv / Δt，其中Δv表示速度变化量，Δt表示时间。
4. 运动公式在机械运动中，有一些常见的运动公式可以帮助我们计算和分析物体的运动。
- 匀速直线运动在匀速直线运动中，物体的速度保持不变。
根据定义，速度等于位移除以时间，因此在匀速直线运动中，速度公式可以表示为v = s / t。
此外，还可以通过s = v * t来计算位移。
- 竖直上抛运动在竖直上抛运动中，物体被抛向上方，受重力的作用，速度逐渐减小。
在最高点时，速度为零。
根据重力加速度的定义，加速度为常量（-9.8 m/s^2）。
在竖直上抛运动中，位移可以表示为s = v0 * t + 1/2 * a * t^2，其中v0表示初速度，t表示时间。
初速度为抛出时的速度。
- 自由落体运动在自由落体运动中，物体受重力的作用，加速度为常量（9.8m/s^2）。
自由落体运动中，位移可以表示为s = 1/2 * g * t^2，其中g 表示重力加速度，t表示时间。
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求导
求导
x(t ) 积分 v(t ) 积分 a(t )
x, v, a 0 ：表示方向沿 x 轴正向。
x, v, a 0 ：表示方向沿 x 轴负向。
第一章 质点运动学
§1.3 常见的机械运动
大学物理教程
1. 直线运动
（1）匀速直线运动（ 已知 v 为常量）
★ 加速度： a dv 0
求导
dt
★ 运动方程： x
解：
x x0
vdt
t
t (2t 2 4t )dt 2 t 3 2t 2
0
3
a dv 4t 4
dt
a(1) 8
第一章 质点运动学
§1.3 常见的机械运动
大学物理教程
2. 抛体运动
例
设抛体以初速
v0
在
Oxy
平面内从原点沿
与 Ox 正向成 角抛出, 并略去空气对抛体的作
用，求抛体的速度和运动学方程及轨迹方程。
用角量描述法，也更为方便简捷！
第一章 质点运动学
§1.3 常见的机械运动
大学物理教程
（1）自然坐标系
在运动轨道上任一点作为坐标原点，作
相互垂直的单位矢量（
et
，en
）：
et ：切向单位矢量（沿轨道切向指向前进方向）
en ：法向单位矢量（指向轨道凹侧）
显然轨迹上各点处， 自然坐标轴的方位不 断变化。
sin
t
1 2
gt2 ) j
o
r (t )
(v0 cos t）i
第一章 质点运动学
抛物线
x
§1.3 常见的机械运动
大学物理教程
3. 圆周运动
掌握圆周运动的特点和研究方法，是学习 质点的一般平面曲线运动和刚体运动的基础！
一般在研究平面曲线运动时，常采用自 然坐标系，这样比较方便，某些物理量的物
理意义会更明显；另外在研究圆周运动时常
a
dv dt
et
v
det dt
dv v2 dt et R en
atet anen
R
★ 大小：a at2 an2
o
a
v e
n
an
at et
dv dt
2
v2 R
2
A
★ 方向： arctan at
an
第一章 质点运动学
§1.3 常见的机械运动
大学物理教程
于是前面的加速度表达式可写为：
(v0
sin
t
1 2
gt2 ) j
o
r (t )
(v0 cos t）i
x
第一章 质点运动学
§1.3 常见的机械运动
大学物理教程
2. 抛体运动
解（3） x (v0 cos t）i ,
y
(v0
sin
t
1 2
gt2 ) j
消去参数t
得轨迹方程：
y
x tan
g
2v02 cos 2
x2
y
(v0
x0
vdt
t
x0
vt
求积
（2）匀变速直线运动（已知 a 为常量）
★ 速度： v v0 tadt v0 at
求积
★ 运动方程：x x0
vdt
t
x0
v0t
1 2
at 2
求积
第一章 质点运动学
§1.3 常见的机械运动
大学物理教程
例：质点作直线运动，其速度方程为v （2St 2I单4t 位），已知t=0时，x0 =0，求其运动方程及1秒 末的加速度。
et
v
det dt
dv v2 dt et R en
atet anen
R o
atet
：称切向加速度：
en
an
a v
at et
反映质点速度大小 变化的快慢； A
anen ：称法向加速度：
反映质点速度方向 变化的快慢。
第一章 质点运动学
§1.3 常见的机械运动
大学物理教程
于是前面的加速度表达式可写为：
a
dv dt
et
v
det dt
dv v2 dt et R en
atet anen
R
注：上述加速度表达式对任何
o
a
v e
n
an
at et
A
平面曲线运动都适用，但式中半径
R 要用曲率半径 代替。
第一章 质点运动学
§1.3 常见的机械运动
大学物理教程
讨论
利用自然坐标，一切运动可以根据切向、法 向加速度来分类：
2. 抛体运动
解（1）
v
v0
adt t
直角坐 标表示
v0 gt
(v0 cos )i (v0 sin gt) j
y
v0
v y v
v x
o r(t)
x
第一章 质点运动学
§1.3 常见的机械运动
2. 抛体运动
解（2）
r r0
vdt
t
v0t
1 2
gt
2
大学物理教程
y
y
v
v0
o r(t)
x
第一章 质点运动学
§1.3 常见的机械运动
大学物理教程
2. 抛体运动
水平方向为匀速直线 运动：
回忆结论
vx v0 cos ; x (v0 cos )t
竖直方向为匀减速直线 运动：
v y v0 sin gt;
x
(v0
sin
)t
1 2
gt
2
y
v
v0
o r(t)
x
第一章 质点运动学
§1.3 常见的机械运动
大学物理教程
2. 抛体运动
分析：已知
a
g，v0，
r0
，0 求 v
，r(t )。
据
r (t )
求导 积分 v(t)
求导 积分 a(t )
采用求积 计算，属于第二类运动学问题。
y
v
v0
o r(t)
x
第一章 质点运动学
§1.3 常见的机械运动
大学物理教程
§1.3 常见的机械运动
大学物理教程
内容：研究直线运动，拋体运动和圆周运动。
目的：通过对这些常见运动的分析，进一步了 解和熟悉运动学问题的处理方法！
第一章 质点运动学
§1.3 常见的机械运动
大学物理教程
1. 直线运动
注意：
求导
r (t ) 积分
x
•
O
v(t )
X 求导 积分 a(t )
一维运动不再用矢量表达式
det
？
det
大小：d
dt
方向： en
et '
即
det
d
en
R
则
det dt
d
dt
en
Rd
Rdt
e
n
ds Rdt en
v R en
o B
v en
d
ds
et
A et '
det
d
et
A
第一章 质点运动学
§1.3 常见的机械运动
大学物理教程
于是前面的加速度表达式可写为：
a
dv dt
et
en
en
et
第一章 质点运动学
§1.3 常见的机械运动
大学物理教程
（2）自然坐标系下的速度及加速度
设t时刻，质点在A点，建立自然坐标系，
则
v
vet
ds dt et
a
dv
dt
dv dt
et
v
det dt
R o
en
v
et
A
第一章 质点运动学
§1.3 常见的机械运动
大学物理教程
讨论
v0 t
初速方向匀直运动＋竖 直方向自由落体
1 gt2 2
o r(t)
x
第一章 质点运动学
解（2）
r
r0 (v0
vdt
t
cos
v0t
1 2
gt
2
t）i (v0 sin
t
1 2
gt 2 ) j
y
水平方向匀直运动＋竖 直匀减速直线运动