物理質點運動學複習資料

主要內容：

本章首先從描述物體機械運動的方法問題入手，闡述描述運動的前提——質點理想模型、時間和空間的量度，參照系座標系。其次重點討論描寫質點和剛體運動所需要的幾個基本物理量（如位移、速度、加速度、角速度、角加速度等）及其特性（如相對性、瞬時性、向量性）。

（一）時間和空間

研究機械運動，必然涉及時間、空間及其度量．我們用時間反映物體運動的先後順序及間隔，即運動的持續性．現行的時間單位是1967年第13屆國際計量大會規定的，用銫（133Cs）原子基態的兩個超精細能級間躍遷相對應的輻射週期的9 192 631 770倍為1秒．空間反映物質的廣延性．空間距離為長度，長度的現行單位是1983年10月第17屆國際計量大會規定的，把光在真空中1/299 792 458秒內走過的路程定義為1米．

（二）參照系和座標系

宇宙間任何物質都在運動，大到地球、太陽等天體，小到分子、原子及各種基本粒子，所以說，物質的運動是普遍的、絕對的，但對運動的描述卻是相對的．比如，在勻速直線航行的艦船甲板上，有人放開手中的石子，他看到石子作自由落體運動，運動軌跡是一條直線，而站在岸邊的人看石子作平拋運動，運動軌跡是一條拋物線．這是因為他們站在不同的物體上．因此，要描述一個物體的運動，必須先確定另一個物體作為標準，這個被選作標準的.物體叫參照系或參考系．選擇哪個物體作為參照系，主要取決於問題的性質和研究的方便．在研究地球運動時，多取太陽為參照系，當研究地球表面附近物體的運動時，一般以地球為參照系．我們大部分是研究地面上物體的運動，所以，如不特別指明，就以地球為參照系．

（三）質點

實際的物體都有一定的大小和形狀，物體上各點在空中的運動一般是不一樣的．在某些情況下，根據問題的性質，如果物體的形狀和大小與所研究的問題關係甚微，以至可以忽略其大小和形狀，這時就可以把整個物體看作一個沒有大小和形狀的幾何點，但是它具有整個物體的質量，這種具有質量的幾何點叫質點．必須指出質點是一種理想的物理模型．同樣是地球，在研究它繞太陽公轉時，把它看作質點，在研究它的自轉時，又把它看作剛體。