力学：mechanics 研究物体在时间、空间中的运动规律及相互作用 经典力学：弱引力场中宏观物体的低速运动 运动学 kinematics

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1 力学：mechanics 研究物体在时间、空间中的运动规律及相互作用 经典力学：弱引力场中宏观物体的低速运动 运动学 kinematics
动力学 dynamics 静力学 statics

2 质点运动学 时间、空间、参考系以及运动的描述

3 时间、空间的度量 运动总是在时空中发生的；时空是物质运动广延性及持续性的反映；
对机械运动而言：空间规定物体运动的范围和位置；时间规定过程的长短和顺序 时空的定义？ 是否与实验之间有明确、不含糊的关系 时间的度量：任何重复性的过程 空间的度量：长度基准的确定 机械运动：物体位置的变动，最简单最基本的运动形式

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5 时间－－时间的度量 普通时(钟)是否与芝诺时一样具有局限性？
芝诺佯谬：有限与无限的统一 时间－－时间的度量 普通时(钟)是否与芝诺时一样具有局限性？

6 牛顿绝对时空观：近似！！ 牛顿力学范围内：时空脱离物质与运动而独立存在，空间是延伸到整个宇宙的容纳物质的三维平直框架，时间犹如一座始终均匀运转的钟 相对论表明：空间、时间与物质及其运动紧密联系，空间的几何性质及时间的量度既与观察者的运动状态有关，又与物质分布及其运动状态有关

7 质点、参考物、参考系 质点：理想模型； 参考物： 参考系：
任何物体的位置及其变动，只有相对于事先选定的视为不动的物体或彼此无相对运动的物体群而言才有明确的意义 参考系： 给定放在某参考物上的坐标系－空间测量 给定一个钟－时间测量

8 运动的描述－直线运动 独立物理量!! 运动学方程：位置和时间的关系 位移 平均速度：时间间隔越小，对运动快慢的描述越准确
瞬时速度：坐标x对时间t的导数 牛顿处理基本力学问题时创建的适当的数学工具 微积分的学习之后，对于瞬时速度、加速度等概念有了更清楚的物理图像，及对应的数学工具 独立物理量!! 加速度：t时刻质点速度随时间的变化率

9 非匀速运动→“瞬时”变化率 80 4.0 30.5 61.25 3.5 32.5 48.05 3.1 35m/s 45 3.0 s(m)
eg. 一个下落的自由落体小球，它在加速下降，3秒钟后，瞬时速度几何？ 80 4.0 30.5 61.25 3.5 32.5 48.05 3.1 35m/s 45 3.0 平均速度 s(m) t(s) 微分概念：简单直观的来源

10 运动描述量之间的关系 －微分、积分 如何由速度求得位移？
运动的描述与微积分的发明＝＝＝newton & leibnitz 微积分这门学科的内容由三部分组成，即微分、积分、指出微分与积分是一对矛盾的微积分基本定理这三部分组成。 微积分是由牛顿和莱布尼兹大体完成的，但不是由他们发明的 ----恩格斯

11 两种思维模式的对应 研究运动的两种次序 A：r(t)-V(t)-a(t),符合一般的认识过程
B：a(t)-V(t)-r(t),物理学力学研究规律 认识自然的两种角度 整体－细节 细节－整体 现代物理学的基本研究方法 正问题和反问题

12 一般变速直线运动(例) 在离水面高度为 h 的岸上，一人用绳索跨过定滑轮拉船靠岸，如图所示．人以恒定速率拉绳，求船的速度与加速度．
与高中学习过程中的 所谓速度合成 速度分解 要有明确的区别 简明的物理图像的理解

13 例1.3: 离水平面高为h 的岸边，有人用绳以恒定速率v0拉船靠岸。试求: 船靠岸的速度和加速度随船至岸边距离变化的关系式？
解： 在如图所示的坐标系中，船的位矢为： 对时间求导得到速度和加速度： (1) (2) o h v0 由题意知： (3)

14 由几何关系： o h v0 对时间t 求导： (4) 代入(3) 式 得:

15 虽然收绳速率是均匀的, 但船的前进方向并不是绳子的方向, 故其运动是变速的, 加速度也是变化的，且船速大于收绳的速度。
根据加速度定义 故得: 分析船的运动特点： 虽然收绳速率是均匀的, 但船的前进方向并不是绳子的方向, 故其运动是变速的, 加速度也是变化的，且船速大于收绳的速度。

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17 曲线运动的描述 进一步简化问题：最简单的曲线运动 匀速圆周运动的描述 速度方向：圆周运动的速度始终与位置矢量相切 定义一个矢量=》角速度

18 匀速圆周运动的加速度