1、相對(duì)運(yùn)動(dòng)和常見(jiàn)力和基本力一、相對(duì)運(yùn)動(dòng)上式成立的條件：空間絕對(duì)性時(shí)間絕對(duì)性構(gòu)成經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀。相對(duì)運(yùn)動(dòng) 常見(jiàn)力和基本力 對(duì)于同一個(gè)質(zhì)點(diǎn) P ，任意時(shí)刻在兩個(gè)坐標(biāo)系中的位置矢量分別為 和 ，則有 考慮兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)為平動(dòng)的參考系，分別建立坐標(biāo)系 和 ，設(shè) 為對(duì)O的位矢。運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為 可見(jiàn)，拋體運(yùn)動(dòng)可看作是由水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直方向的勻變速直線運(yùn)動(dòng)疊加而成。運(yùn)動(dòng)的分解可有多種形式，上述運(yùn)動(dòng)學(xué)方程又可寫為 可見(jiàn)，拋體運(yùn)動(dòng)也可以分解為沿拋射方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。拋體運(yùn)動(dòng)的軌跡方程為 （拋物線運(yùn)動(dòng)） 令y = 0 ，得到拋物線與x 軸的另一個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo) ，它就是射程（ran

2、ge）：根據(jù)軌跡方程的極值條件，求得最大射高為 即因此，稱為伽利略（坐標(biāo)）變換式（Galilean transformation）對(duì)時(shí)間 t 求導(dǎo)，可得質(zhì)點(diǎn)在兩個(gè)坐標(biāo)系中的速度關(guān)系：即稱為（伽利略）速度變換式。注意：上述速度變換式只適用于低速運(yùn)動(dòng)的物體。速度關(guān)系對(duì)時(shí)間 t 求導(dǎo)，可得質(zhì)點(diǎn)在兩個(gè)坐標(biāo)系中的加速度關(guān)系：稱為（伽利略）加速度變換式。例某人騎摩托車向東前進(jìn)，其速率為10 ms-1時(shí)覺(jué)得有南風(fēng)，當(dāng)其速率為15 ms-1時(shí)，又覺(jué)得有東南風(fēng)，試求風(fēng)的速度。 取風(fēng)為研究對(duì)象，騎車人和地面作為兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的參考系。根據(jù)速度變換公式：解：45由圖中的幾何關(guān)系：風(fēng)速的大?。猴L(fēng)速的方向：東偏北2634

3、45例 一貨車在行駛過(guò)程中，遇到5 m/s豎直下落的大雨，車上緊靠擋板平放有長(zhǎng)為l=1 m的木板。如果木板上表面距擋板最高端的距離h=1 m，問(wèn)貨車以多大的速度行駛，才能使木板不致淋雨？ 車在前進(jìn)的過(guò)程中，雨相對(duì)于車向后下方運(yùn)動(dòng)，使雨不落在木板上，擋板最上端處的雨應(yīng)飄落在木板的最左端的左方。解：例 一觀察者A坐在平板車上，車以10 m/s的速率沿水平軌道前進(jìn)。他以與車前進(jìn)的反方向呈60角向上斜拋出一石塊，此時(shí)站在地面上的觀察者B看到石塊沿鉛垂向上運(yùn)動(dòng)。求石塊上升的高度。解：按題意作矢量圖yxyx常見(jiàn)力 重力（gravity）重力是地球表面物體所受地球引力的一個(gè)分量。地理緯度角重力與重力加速度的

4、方向都是豎直向下。 g0 是地球兩極處的重力加速度。引力重力彈力（elastic force） 發(fā)生形變的物體，由于要恢復(fù)原狀，對(duì)與它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用。* 彈簧的彈力： * 繩子的張力， 桿的張力或壓力。只有不受摩擦的輕繩上的張力才處處相等。（k稱為勁度系數(shù)）* 物體間的正壓力（normal force）。FfFfFa 當(dāng)物體與接觸面存在相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，物體所受到接觸面對(duì)它的阻力，其方向與相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)方向相反。注：靜摩擦力的大小隨外力的變化而變化。最大靜摩擦力：（s 為靜摩擦因數(shù)）滑動(dòng)摩擦力（sliding friction force） 當(dāng)物體相對(duì)于接觸面滑動(dòng)時(shí)，物體所受到接觸面對(duì)它的阻力，其方向與滑動(dòng)方向相反。（k 為滑動(dòng)摩擦