第1篇　力　学

第1章　质点运动学

1.1　复习笔记

经典力学是研究物体的机械运动的规律的。运动学是力学中描述物体运动的内容。

一、参考系

1．参考物

物体的机械运动是指它的位置随时间的改变。任何物体的位置总是相对于其他物体或物体系来确定的。那么，确定物体位置时用的参考物就是指这个其他物体或物体系。

2．运动的相对性

运动的相对性是指物体运动的形式随参考物的不同而不同。由于运动的相对性，当描述一个物体的运动时，就必须指明是相对于什么参考物来说的。

3．坐标系

（1）定义

确定了参考物之后，为了定量地说明一个质点相对于此参考物的空间位置，就在此参考物上建立固定的坐标系。

（2）笛卡尔直角坐标系

最常用的坐标系是笛卡儿直角坐标系。这个坐标系以参考物上某一固定点为原点O，从此原点沿3个相互垂直的方向引3条固定在参考物上的直线作为坐标轴，通常分别叫做x，y，z轴。

4．同步钟

质点的运动就是它的位置随时间的变化。为了描述质点的运动，需要指出质点到达各个位置（x，y，z）的时刻t。这时刻t是由在坐标系中各处配置的许多同步的钟给出的。质点在运动中到达各处时，都有近旁的钟给出它到达该处的时刻t。这样，质点的运动，亦即它的位置随时间的变化，就可以完全确定地描述出来了。

5．参考系

（1）定义

参考系是由一个固定在参考物上的坐标系和相应的一套同步的钟组成。

（2）常见的参考系

参考系通常以所用的参考物命名。

①地面参考系：坐标轴固定在地面上（通常一个轴竖直向上）的参考系（图1－1中O″x″y″z″）；

②地心参考系：坐标原点固定在地心而坐标轴指向空间固定方向（以恒星为基准）的参考系（图1－1中O′x′y′z′）；

③太阳参考系：原点固定在太阳中心而坐标轴指向空间固定方向（以恒星为基准）的参考系（图1－1中Oxyz）。常用的固定在实验室的参考系叫实验室参考系。