大学基础物理学 张三慧第二版上册期末总结.pptVIP

* 期末总结 2010 — 2011 第二学期 力学篇 一、质点运动学 几个概念 位置矢量 坐标原点O指向质点所在位置P的有向线段。 位移矢量和路程 z y x O B A ?r （位矢的变化量） Δs : 质点在轨道上所经过的曲线长度。 一、质点运动学 平均速度和平均速率 瞬时速度和瞬时速率 平均速度 平均速率 瞬时速率 瞬时速度 平均加速度和加速度 位移、速度和加速度的关系 一、质点运动学 直角坐标表达式 一、质点运动学 质点运动方程和轨道方程 运动方程： 分量形式（参数方程）： 消去t ——轨道方程 考点 1、给出运动学方程，求加速度、轨迹等。（填空题） 2、给运动方程x=x(t)，求平均速率，v(t)、s(t)。（计算题） 例子：课本习题1.6，见第一章PPT 一、质点运动学 几种运动形式 匀加速运动 为常矢量 典型例子 匀加速直线运动：加速度和速度在一直线上。 抛体运动：加速度和速度有一定夹角，轨迹为抛物线。 直角坐标表示： 两种运动的合成： 匀速运动和初速度为零的匀加速直线运动的合成。 P O 一、质点运动学 圆周运动 线量描述——自然坐标系 x R P O P0 s 匀速圆周运动 恒定值 变速圆周运动 变矢量 一、质点运动学 角量描述 角速度： 角加速度： 线量和角量的关系 考点 1、给出运动学方程判断何种运动形式（选择题） 2、给运动形式（如圆），求加速度的大小。（选择题） 二、牛顿运动定律 牛顿三定律 牛顿第一定律（惯性定律） 牛顿第二定律 直角坐标表示： 自然坐标系表示： ——瞬时关系 牛顿第三定律 作用力和反作用力的关系和性质 牛顿定律的应用 二、牛顿运动定律 几种常见力 重力、弹力、张力、压力、摩擦力、万有引力等相应的计算公式及其物理意义。 牛顿定律的应用——适用于惯性系 (1)已知运动，求受力：求导过程 (2) 已知受力，求运动：积分过程 非惯性系和惯性力 二、牛顿运动定律 牛顿定律不再适用于非惯性系。 在非惯性参考系S 中， 形式满足牛顿第二定律 惯性力（虚拟力）Fi： 惯性力的特点 虚拟力，无施力者和反作用力，不满足牛顿第三定律。 惯性离心力 惯性力和向心力并非是一对作用力和反作用力。 考点 1、给出速度方程v=v(x)，求力和时间(如x0到2x0 内)。(填空题) 2、考查力的相互作用（选择题） 三、动量、功和能 冲量和动量定理 t1 t2 t t+dt t F O 平均冲力 冲量方向总是和平均冲力方向相同。 ——合外力对时间的累积效应。 冲 量 动量定理 冲量的方向与动量增量的方向一致。 单个质点 动量定理在直角坐标系中的分量表达式。 动量定理 质点系 三、动量与质心运动定理 质点系统所受合外力的冲量等于系统总动量的增量。 分清内力、外力、质点系的概念 系统的内力不能改变整个系统的总动量。 内力可改变系统内单个质点的动量。 三、动量、功和能 动量守恒定律 系统所受合外力为零时，系统的总动量保持不变。 内力远大于合外力，近似满足动量守恒定律。碰撞、爆炸等。 系统在某一方向上的合外力为零，则该方向的总动量守恒。 动量守恒定律适用于惯性系。 冲量、动量定理和动量守恒的例题请看课本例题、作业和PPT中的例题。 质 心 三、动量、功和能 离散体系 质量连续分布 质心和重心一般不同；不太大物体，质心与重心重合。 均匀分布的物体，质心在几何中心。 质心不一定落于物体上。 三、动量、功和能 质心运动定理 ——质心运动定理 一个质心的运动，该质心集中整个系统质量，并集中系统受的外力。 质心运动状态取决系统所受外力，内力不能使质心产生加速度。 系统所受合外力为零时，质心速度为一恒矢量 。 三、动量、功和能 功和能 做功 元功： 直角坐标系 自然坐标系 一般来说，功的值与质点运动的路径有关。 做功正负号的规定。 三、动量、功和能 动能定理 质点的动能定理 质点系的动能定理 质点系动能增量等于作用于系统的所有外力和内力做功之代数和。 内力能改变系统总动能，但不能改变总动量。 两质点间的作用力和反作用力所做功的代数和决定于力和质点间的相对运动。 三、动量、功和能 保守力和非保守力 做功与路径无关，只与始末位置有关的力，称为保守力。 重力、弹力、万有引力等为保守力。 非保守力：做功和路径有关，如摩擦力、拉力等。 等价定义： 势 能 势能由物体的相对位置所确定。 保守力做功满足： 几种保守力做功及其势能 三、动量、功和能 重力做功和重力势能 弹力做功和弹性势能 万有引力做功和引力势能 势能是一个状态函数。 势能具有相对性，势能大小和零点