2022-2023學(xué)年高二物理競(jìng)賽課件：動(dòng)點(diǎn)、動(dòng)系和定系的選擇原則

動(dòng)點(diǎn)、動(dòng)系和定系的選擇原則

2動(dòng)點(diǎn)、動(dòng)系和定系的選擇原則

動(dòng)點(diǎn)、動(dòng)系和定系必須分別屬于三個(gè)不同的物體，否則絕對(duì)、相對(duì)和牽連運(yùn)動(dòng)中就缺少一種運(yùn)動(dòng)，不能成為合成運(yùn)動(dòng)

動(dòng)點(diǎn)相對(duì)動(dòng)系的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡易于直觀判斷（已知絕對(duì)運(yùn)動(dòng)和牽連運(yùn)動(dòng)求解相對(duì)運(yùn)動(dòng)的問題除外）。運(yùn)動(dòng)學(xué)3

分析：相接觸的兩個(gè)物體的接觸點(diǎn)位置都隨時(shí)間而變化，因此兩物體的接觸點(diǎn)都不宜選為動(dòng)點(diǎn)，否則相對(duì)運(yùn)動(dòng)的分析就會(huì)很困難。這種情況下，需選擇滿足上述兩條原則的非接觸點(diǎn)為動(dòng)點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)學(xué)[例]

已知:凸輪半徑r,圖示時(shí)桿OA靠在凸輪上。求：桿OA的角速度。4運(yùn)動(dòng)學(xué)z'x'y'

r

r1

r'

M,M1M'M'1由幾何關(guān)系可得兩端除以,并令5運(yùn)動(dòng)學(xué)絕對(duì)速度牽連速度相對(duì)速度

牽連速度

——?jiǎng)酉瞪吓c動(dòng)點(diǎn)重合的那一點(diǎn)在瞬時(shí)t的絕對(duì)速度，稱為牽連速度。點(diǎn)的速度合成定理(thetheoremofcompositionofvelocities)

：動(dòng)點(diǎn)在某瞬時(shí)的絕對(duì)速度等于它在該瞬時(shí)的牽連速度與相對(duì)速度的矢量和。6說(shuō)明：

ve—?jiǎng)狱c(diǎn)的牽連速度，是動(dòng)系上一點(diǎn)(牽連點(diǎn))的速度

I)動(dòng)系作平動(dòng)時(shí)，動(dòng)系上各點(diǎn)速度都相等。

II)動(dòng)系作轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，ve必須是該瞬時(shí)動(dòng)系上與 動(dòng)點(diǎn)相重合點(diǎn)的速度。

運(yùn)動(dòng)學(xué)

點(diǎn)的速度合成定理是瞬時(shí)矢量式，共包括大小?方向六個(gè)元素，已知任意四個(gè)元素，就能求出其他兩個(gè)。7應(yīng)用舉例運(yùn)動(dòng)學(xué)例：如圖，凸輪以等速度v0向右運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)桿AB沿鉛垂方向運(yùn)動(dòng)。試求φ=60°時(shí)，桿AB的速度。8運(yùn)動(dòng)學(xué)解：取桿AB上點(diǎn)A為動(dòng)點(diǎn)，動(dòng)系固連于凸輪上，定系固連于地面上。則方向向上。vavevrφ9解：取OA桿上A點(diǎn)為動(dòng)點(diǎn)，擺桿O1B為動(dòng)系，基座為定系。 絕對(duì)速度va

=r

方向

OA

相對(duì)速度vr

=?方向//O1B

牽連速度ve

=?方向O1B（）運(yùn)動(dòng)學(xué)[例]

曲柄擺桿機(jī)構(gòu)已知：OA=r,

,OO1=l圖示瞬時(shí)OA

OO1

求：擺桿O1B角速度

1由速度合成定理va=vr+

ve

作出速度平行四邊形如圖示。10運(yùn)動(dòng)學(xué)[例

圓盤凸輪機(jī)構(gòu)已知：OC＝e,

,

（勻角速度）圖示瞬時(shí),OC

CA

且

O,A,B三點(diǎn)共線。求：從動(dòng)桿AB的速度。11運(yùn)動(dòng)學(xué)由速度合成定理va=vr+

ve

，作出速度平行四邊形如圖示。解：動(dòng)點(diǎn)取直桿上A點(diǎn)，動(dòng)系固結(jié)于圓盤，

定系固結(jié)于基座。絕對(duì)速度va

=?待求，方向//AB

相對(duì)速度

vr

=?未知，方向CA

牽連速度ve=OA

=2e,方向

OA12由上述例題可看出，求解合成運(yùn)動(dòng)的速度問題的一般步驟為：

選取動(dòng)點(diǎn)，動(dòng)系和定系。

三種運(yùn)動(dòng)的分析。

三種速度的分析。