大学物理==相对运动.ppt

1-3 1-3 相相对对运运动动本本节给节给出：同一物体在不同参考系中各自出：同一物体在不同参考系中各自测测量的量的 状状态态量之量之间间的定量关系。的定量关系。1.质质点点人人,参考系参考系-地地,车车相相对对地作平地作平动动，速度，速度车车位移位移间间的关系的关系:速度速度间间的关系的关系:2.v人人对对地地=v人人对车对车+v车对车对地地为为绝对绝对速度速度(质质点相点相对对于地面（参考系于地面（参考系S S）的速度）的速度)为为相相对对速度速度(质质点相点相对对于于车车（参考系（参考系S S）的速度）的速度)为为牵连牵连速度速度(参考系参考系S S 相相对对于于S S平平动动的速的速度度)速度速度间间的关系的关系:伽利略速度伽利略速度变换变换3.若若则则加速度关系加速度关系变为变为速度速度间间的关系的关系:加速度加速度间间的关系：的关系：4.讨论讨论1.以上以上结论结论是在是在绝对时绝对时空空观观下得出的下得出的绝对时绝对时空空观观只在只在 u c 时时才成立。才成立。牛牛顿顿绝对时绝对时空空观观：长长度度测测量和量和时间测时间测量的量的绝对绝对性性 2.注意区分注意区分“速度叠加速度叠加”与与“速度速度变换变换”速度叠加速度叠加是同一参考系中，一个是同一参考系中，一个质质点的速度和其点的速度和其分速度分速度间间的关系的关系(矢量合成矢量合成)。速度速度变换变换涉及有相涉及有相对对运运动动的两个参考系，和参考的两个参考系，和参考系系间间的相的相对对速度有关。速度有关。5.要点：要点：一个运一个运动动物体；物体；两个参考系；两个参考系；三个运三个运动动速度。速度。步步骤骤：1.选选定运定运动质动质点和两种参考系点和两种参考系；2.按相按相对对运运动动公式列出矢量方程；公式列出矢量方程；3.画出矢量画出矢量图图，利用几何三角知，利用几何三角知识识求解（或矢量代数运算）求解（或矢量代数运算）。相相对对运运动动解解题题6.例例1 1：某某人人骑骑摩摩托托车车向向东东前前进进，其其速速率率为为10ms-1时时觉觉得得有有南南风风，当当其其速速率率为为15ms-1时时，又又觉觉得得有有东东南南风风，试试求求风风速度。速度。解解：取取风风为为研研究究对对象象，骑骑车车人人和和地地面面作作为为两两个个相相对对运运动动的的参参考考系系。作作图图15ms-110ms-145y(北)x(东)O根据速度根据速度变换变换公式得到：公式得到：7.由由图图中的几何关系，知：中的几何关系，知：风风速的大小：速的大小：风风速的方向：速的方向：为东为东偏北偏北26 3415ms-110ms-145y(北)x(东)O8.例例2 2：一一货货车车在在行行驶驶过过程程中中，遇遇到到5m/s竖竖直直下下落落的的大大雨雨，车车上上仅仅靠靠挡挡板板平平放放有有长长为为l=1m的的木木板板。如如果果木木板板上上表表面面距距挡挡板板最最高高端端的的距距离离h=1m，问问货货车车以以多多大大的的速度行速度行驶驶，才能使木板不致淋雨？，才能使木板不致淋雨？lh解解：车车在在前前进进的的过过程程中中，雨雨相相对对于于车车向向后后下下方方运运动动，使使雨雨不不落落在在木木板板上上，挡挡板板最最上上端端处处的的雨雨应应飘飘落落在在木木板板的的最最左端的左方。左端的左方。45 9.例例3：在相在相对对地面静止的坐地面静止的坐标标系内，系内，A A、B B两船都两船都以以2m/s2m/s的速率匀速行的速率匀速行驶驶，A A船沿船沿x轴轴正向，正向，B B船沿船沿y轴轴正向，今在正向，今在A A船上船上设置与静止坐置与静止坐标系方向相同系方向相同的坐的坐标系，求系，求:在在A A船上看船上看B B船的速度。船的速度。解：以地以地为固定参照系，固定参照系，A A为动参照系，参照系，B B船船为运运动物体，物体，则有有由伽利略速度由伽利略速度变换变换得得10.第一章第一章质质点运点运动动学小学小结结四个物理量：四个物理量：三种坐三种坐标标系：系：直角坐直角坐标标系；自然坐系；自然坐标标系；极坐系；极坐标标系系两两类问题类问题：已知运已知运动动方程确定方程确定质质点的速度和加速度。点的速度和加速度。已知已知质质点运点运动动的加速度和初始条件求速的加速度和初始条件求速 度、运度、运动动方程。方程。相相对对运运动动：伽利略速度伽利略速度变换变换11.