曲線運動生活中的曲線運動

子彈射出槍膛，離弦的箭，拋鉛球，投籃，過河的船，投擲鏈球，滑翔傘，噴泉噴出的水柱。

常見的曲線運動有：平拋運動，斜拋運動，勻速圓周運動三種。而平拋運動和斜拋運動都屬于拋體運動。

平拋運動是指將物體以一定初速度

平拋運動的速度可分解為水平方向和豎直方向的速度，其中，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做初速度為0加速度為g的勻加速運動（即自由落體運動）。

斜拋運動的速度也可分解為水平和豎直方向的速度，其中水平方向做勻速直線運動，豎直方向做豎直上拋運動。且若出發(fā)點和落地點在同一水平線上，當(dāng)速度與水平方向的夾角為45°時位移最大。斜拋運動的條件：1.有與水平線一定夾角的初速度；2.只受重力的作用。

勻速圓周運動：物體做圓周運動時，如果在相等的時間里通過的圓弧長度相等，這種運動就叫做勻速圓周運動。

勻速圓周運動的條件：1.具有初速度；2..受到一個大小不變，方向始終與速度方向垂直，并指向圓心的力（向心力）的作用。注意，向心力是效果力，不是物體實際受到的力，它的來源可以是某個力，也可以是某幾個力的合力，還可以是分力。

曲線運動曲線運動的定義

物體運動軌跡是曲線而不是直線的運動，叫做“曲線運動”

曲線運動曲線運動的條件

當(dāng)物體所受的合力（加速度）與其速度方向不在同一直線上，物體做曲線運動。

曲線運動曲線運動的合外力方向

做曲線運動物體受到的合外力方向總是指向曲線的凹側(cè)。

曲線運動曲線運動的判斷

判斷物體是否做曲線運動時，關(guān)鍵是看物體所受合力或加速度的方向與速度方向的關(guān)系，若兩方向共線就是直線運動，不共線就是曲線運動。

曲線運動曲線運動的速度方向

曲線運動中質(zhì)點在某一點的速度方向就是曲線上這一點的切線方向。

曲線運動曲線運動的軌跡

曲線永遠(yuǎn)在合外力和速度方向的夾角里，曲線相對合外力(F合）上凸，相對速度方向（V）下凹。（做曲線運動的物體，其軌道向合力所指的方向彎曲，若已知物體的曲線運動軌跡，可判斷出物體所受合力的大致方向）

曲線運動曲線運動的分析

在曲線運動中：當(dāng)力與速度間的夾角等于90°時，作用力僅改變物體速度的方向，不改變速度的大小，例如勻速圓周運動；當(dāng)夾角小于90°時，作用力不僅改變物體運動速度的方向，并且增大速度的量值；當(dāng)夾角大于90°時，同樣改變物體運動速度的方向，但是卻減小速度的量值。在曲線運動中物體運動到某一點時，物體所受的合外力可以分解為沿速度方向和垂直速度方向兩個分量，其中沿速度方向的分量改變速度的大小，垂直速度的分量改變速度的方向。曲線運動中速度的方向時刻在變，因為速度是個矢量，既有大小，又有方向，只要兩者中的一個發(fā)生變化我們就是就表示速度矢量發(fā)生變化。從對加速度的定義（速度變化與發(fā)生這一變化所用時間的比值叫做加速度）可知做曲線運動的物體就具有了加速度，所以曲線運動是變速運動。

曲線運動曲線運動的加速度

由牛頓第二定律我們知道，

曲線運動曲線運動的速度

曲線運動是變速運動

第一篇 質(zhì)點力學(xué)

第一章 質(zhì)點運動學(xué)

§1．1 參考系

1．參考系和坐標(biāo)系

2．時間的測量

3．長度的測量

§1．2 質(zhì)點

§1．3 直線運動

1．直線運動質(zhì)點的運動學(xué)方程

2．速度

3．加速度

4．位移、速度、加速度的相互關(guān)系

5．例題

§1．4 曲線運動及其在直角坐標(biāo)系中的表示拋體運動

1．曲線運動的矢量描述

2．位矢、速度、加速度的相互關(guān)系

3．位矢、速度、加速度在直角坐標(biāo)系中的表示拋體運動

4．例題

§1．5 曲線運動在自然坐標(biāo)系和極坐標(biāo)系

中的表示圓周運動

1．網(wǎng)周運動的切向加速度和法向加速度

2．一般曲線運動的切向加速度和法向的速度

3．速度、加速度在平面極坐標(biāo)系中的表示

4．例題

§1．6 相對運動

1．運動參考系作勻速直線運動絕對速度、相對速度和牽連速度

2．運動參考系作任意方式的平動絕對加速度、相對加速度和牽連加速度

3．運動參考系作勻速轉(zhuǎn)動科里奧利加速度

4．例題

本章小結(jié)

思考題

習(xí)題

第二章 牛頓運動定律

引言

§2．1 牛頓運動定律

1．第一定律與慣性參考系

2．第二定律

3．第三定律

§2．2 單位制與量綱

1．單位制

2．基本量與導(dǎo)出量

3．量綱

4．例題

§2．3 常見的力

1．力的基本類型

2．接觸力和非接觸力

3．引力和重力

4．彈性力

5．摩擦力

6．洛倫茲力

§2．4 牛頓運動定律的運用

1．質(zhì)點動力學(xué)的基本問題

2．約束

3．例題

§2．5 力學(xué)相對性原理和伽利略坐標(biāo)變換

1．力學(xué)相對性原理

2．伽利略坐標(biāo)變換

3．例題

§2．6 非慣性系與慣性力：平動加速系中的平移慣性力

1．平移慣性力

2．潮汐現(xiàn)象

3．厄特沃什實驗

4．例題

§2．7 非慣性系與慣性力：勻速轉(zhuǎn)動系中的離心力和科里奧利力

1．離心力

……

第二篇 守恒定律與質(zhì)點系動力學(xué)

第三篇 剛體與流體

第四篇 振動與波

第五篇 相對論 2100433B

在生產(chǎn)、生活中有相當(dāng)一部分運動是實現(xiàn)固定的空間曲線運動，現(xiàn)有的解決方法存在設(shè)計復(fù)雜、占用空間大等問題。本項目提出的空間曲線永磁同步直接驅(qū)動方法，為實現(xiàn)空間曲線運動提供了一種新途徑，拓寬了機械設(shè)計人員的設(shè)計思路。但因磁路存在較大的畸變、動子極短引起不對稱性加劇、摩擦力變化復(fù)雜等因素，曲線直接驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)平順運動的難度很大。需對磁路的均衡化、動子磁導(dǎo)向以及空間曲線曲率半徑變化、方向扭轉(zhuǎn)、氣隙變化、動子形狀、永磁體形狀等因素對磁路的影響規(guī)律進(jìn)行專門研究，進(jìn)而總結(jié)磁路的綜合設(shè)計方法。實現(xiàn)平順運動的控制算法、動子速度/位置的檢測方法和在若干位置實現(xiàn)精確定位的方法是本項目研究的又一重要內(nèi)容。機械支承結(jié)構(gòu)的研究是本項目不可缺少的重要方面。本項目擬研制樣機一臺，并對其進(jìn)行性能測試以驗證磁路設(shè)計和控制研究的結(jié)果。永磁同步直線電機是空間曲線永磁同步直接驅(qū)動的一個特例，本項目的研究成果可在其上進(jìn)行應(yīng)用。 2100433B

第一章 質(zhì)點的運動

§1.1 質(zhì)點 參考系 運動方程

§1.2 位移 速度 加速度

§1.3 圓周運動及其描述

§1.4 曲線運動方程的矢量形式

§1.5 運動描述的相對性 伽利略坐標(biāo)變換

第二章 牛頓運動定律

§2.1 牛頓第一定律和第三定律

§2.2 常見力和基本力

§2.3 牛頓第二定律及其微分形式

§2.4 牛頓運動定律應(yīng)用舉例

§2.5 牛頓第二定律積分形式之一:動量定理

§2.6 牛頓第二定律積分形式之二:動能定理

§2.7 非慣性系 慣性力

閱讀材料A 混沌和自組織現(xiàn)象

第三章 運動的守恒定律

§3.1 保守力 成對力作功 勢能

§3.2 功能原理

§3.3 機械能守恒定律 能量守恒定律

§3.4 質(zhì)心 質(zhì)心運動定理 動量守恒定律 火箭飛行

§3.5 碰撞

§3.6 質(zhì)點的角動量和角動量守恒定律

§3.7 質(zhì)點在有心力場中的運動

§3.8 對稱性和守恒定律

閱讀材料B 宇宙的膨脹

第四章 剛體的轉(zhuǎn)動

§4.1 剛體的平動、轉(zhuǎn)動和定軸轉(zhuǎn)動

§4.2 剛體的角動量 轉(zhuǎn)動動能 轉(zhuǎn)動慣量

§4.3 力矩 剛體定軸轉(zhuǎn)動定律

§4.4 定軸轉(zhuǎn)動的動能定理

§4.5 剛體的自由度 剛體的平面平行運動

§4.6 定軸轉(zhuǎn)動剛體的角動量定理和角動量守恒定律

§4.7 進(jìn)動

第五章 相對論基礎(chǔ)

§5.1 伽利略相對性原理 經(jīng)典力學(xué)的時空觀

§5.2 狹義相對論基本原理 洛倫茲坐標(biāo)變換式

§5.3 相對論速度變換公式

§5.4 狹義相對論時空觀

§5.5 狹義相對論動力學(xué)基礎(chǔ)

§5.6 廣義相對論簡介

閱讀材料C 超新星爆發(fā)和光速不變性

第六章 氣體動理論

§6.1 狀態(tài) 過程 理想氣體

§6.2 分子熱運動和統(tǒng)計規(guī)律

§6.3 氣體動理論的壓強公式

§6.4 理想氣體的溫度公式

§6.5 能量均分定理 理想氣體的內(nèi)能

§6.6 麥克斯韋速率分布律

§6.7 玻爾茲曼分布律 重力場中粒子按高度的分布

§6.8 分子的平均碰撞次數(shù)及平均自由程

§6.9 氣體內(nèi)的遷移現(xiàn)象

§6.10 真實氣體 范德瓦耳斯方程

§6.11 物態(tài)和相變

閱讀材料D 非常溫和非常壓

第七章 熱力學(xué)基礎(chǔ)

§7.1 熱力學(xué)第一定律

§7.2 熱力學(xué)第一定律對于理想氣體等值過程的應(yīng)用

§7.3 絕熱過程 多方過程

§7.4 焦耳-湯姆孫實驗 真實氣體的內(nèi)能

§7.5 循環(huán)過程 卡諾循環(huán)

§7.6 熱力學(xué)第二定律

§7.7 可逆過程與不可逆過程 卡諾定理

§7.8 熵

§7.9 熵增加原理 熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計意義2100433B