2022-2023學年高二物理競賽課件：運動學綜合應用舉例

運動學綜合應用舉例

運動學綜合應用舉例一．概念與內(nèi)容

1.剛體平面運動的定義剛體運動時，其上任一點到某固定平面的距離保持不變．

2.剛體平面運動的簡化可以用剛體上一個與固定平面平行的平面圖形S在自身平面內(nèi)的運動代替剛體的整體運動．

3.剛體平面運動的分解分解為

4.基點

可以選擇平面圖形內(nèi)任意一點,通常是運動狀態(tài)已知的點．隨基點的平動（平動規(guī)律與基點的選擇有關）繞基點的轉動（轉動規(guī)律與基點的選擇無關）運動學綜合應用舉例

任一瞬時,平面圖形或擴大部分都唯一存在一個速度為零的點

瞬心位置隨時間改變．

每一瞬時平面圖形的運動可視為繞該瞬時瞬心的轉動．這種瞬時繞瞬心的轉動與定軸轉動不同．

=0,瞬心位于無窮遠處,各點速度相同,剛體作瞬時平動,瞬時平動與平動不同．6.剛體定軸轉動和平面平動是剛體平面運動的特例．7.求平面圖形上任一點速度的方法

基點法：速度投影法：速度瞬心法： 其中，基點法是最基本的公式，瞬心法是基點法的特例．運動學綜合應用舉例求平面圖形上一點加速度的方法 基點法：，A為基點,是最常用的方法 此外，當

=0,瞬時平動時也可采用方法 它是基點法在

=0時的特例。平面運動方法與合成運動方法的應用條件

平面運動方法用于研究一個平面運動剛體上任意兩點的速度、加速度之間的關系及任意一點的速度、加速度與圖形角速度、角加速度之間的關系．

合成運動方法常用來確定兩個相接觸的物體在接觸點處有相對滑動時的運動關系的傳遞．運動學綜合應用舉例．解題步驟和要點

1.

根據(jù)題意和剛體各種運動的定義，判斷機構中各剛體的運動形式．注意每一次的研究對象只是一個剛體．

2.

對作平面運動的剛體，根據(jù)已知條件和待求量，選擇求解速度(圖形角速度)問題的方法,用基點法求加速度(圖形角加速度)

3.

作速度分析和加速度分析，求出待求量．

(基點法:恰當選取基點，作速度平行四邊形，加速度矢量圖；速度投影法:不能求出圖形

;

速度瞬心法：確定瞬心的位置是關鍵．）運動學綜合應用舉例例：桿AB以不變的速度v沿水平方向運動，套筒B與桿AB的端點鉸接，并套在繞O軸轉動的桿OC上,可沿該桿滑動。已知AB和OE兩平行線間的距離為b。求在圖示位置(γ=60o，β=30o，OD=BD)時，桿OC的角速度和角加速度、滑塊E的速度和加速度。解：速度分析vevDωDEvavrvEC取桿AB上的點B為動點，動系固連于桿OC上。ωOC點C為桿DE的速度瞬心運動學綜合應用舉例αOCatearaneac加速度分析取桿AB上的點B為動點，動系固連于桿OC上。（1）其中將(1)式在n軸上投影，得n運動學綜合應用舉例αOCatearaneacatDanEDatEDaEanDatDanD桿DE作平面運動。取點D為基點，求點E的加速度其中將上式在DE上投影，得運動學綜合應用舉例例：曲柄OA=15cm，以n=60rpm轉動，滾輪只滾不滑，半徑R=15cm。求：φ=60o時(OA⊥AB)，滾輪的角速度和角加速度。φvAvBC解：桿OA繞O轉動點C為桿AB的速度瞬心φωABC1ω輪點