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大学物理基础知识力学的基本概念与原理力学作为物理学的重要分支，研究物体的运动规律和力的作用规律，是我们大学物理学习的基石。
本文将介绍力学的基本概念与原理，帮助读者全面理解和掌握这门学科。
一、基本概念1. 质点：质点是力学研究的基本对象，它是一个没有大小但具有质量的点。
我们可以用质点来近似地描述真实物体的运动。
2. 受力：物体在运动或静止过程中受到的力，是力学研究的核心内容。
力是物体之间相互作用所产生的结果，它的方向、大小和作用点都非常重要。
3. 弹性力：物体在形变后恢复原状的力。
弹性力可以是拉力、推力或弹簧力等，它遵循胡克定律，即弹性力与物体形变的大小成正比。
4. 重力：地球对物体产生的万有引力，是物体下落或者静止的原因。
重力与物体的质量成正比，与物体与地心的距离平方成反比。
二、运动学原理1. 位置和位移：物体在空间的具体位置称为位置，通过位置的变化来描述物体在空间上的移动。
位移是指物体从一个位置到另一个位置的变化量，有大小和方向之分。
2. 速度和加速度：速度是物体单位时间内移动的位移，可以用位移与时间的比值来表示。
加速度是速度的变化率，即单位时间内速度的改变量。
速度和加速度都有大小和方向之分。
3. 牛顿第一定律（惯性定律）：物体在受力为零时保持静止或匀速直线运动。
这意味着物体的速度只有在受力作用下才会改变。
4. 牛顿第二定律：物体的加速度与作用在物体上的力成正比，与物体的质量成反比。
可以用公式F=ma表示，其中F为物体受到的合力，m为物体的质量，a为物体的加速度。
5. 牛顿第三定律（作用与反作用定律）：作用在物体上的力总是伴随着一个大小相等、方向相反的反作用力。
这两个力互相作用于不同的物体，且彼此独立。
三、动力学原理1. 动力学：研究物体运动状态与受力之间的关系。
通过动力学原理可以描述物体的运动轨迹、速度和加速度等运动特征。
2. 动量守恒定律：系统的总动量在没有外力作用下保持不变。
动量是物体质量和速度的乘积，用公式p=mv表示，其中p为动量，m为质量，v为速度。
i i c，c 1V V S S LL一、基本要求 第 三 章 刚 体1. 理解转动惯量的概念及计算方法，会利用平行轴定理求刚体的转动惯 量。
2. 掌握力矩、刚体对定轴的角动量定理和转动定律，会计算刚体对定轴的角动量，并能熟练应用角动量定理及角动量守恒定律。
3. 掌握力矩的功、刚体的转动动能、刚体的重力势能的计算方法，能在有刚体定轴转动的问题中正确的应用机械能守恒定律。
二、内容提要1. 刚体对定轴的转动惯量， J z = ∑∆m r 2i(a) 离散点: J = r 2m ，比如：杆的长度为l ，两端各固定一质量为m 的小球 （可视为两个质点），杆绕过中心的竖直轴O 自由转动。
若忽略杆的质量，则体 ll2系绕O 轴转动的转动惯量为 J = 2r 2m =2( )2m = m2 2(b) 质量连续分布刚体： J = ⎰ r 2dm对于质量连续分布的刚体，有： J = ⎰r 2dm = ⎰r 2 ρdV 对于质量连续分布的平面，有： J = ⎰ r 2dm = ⎰ r 2σ dS 对于质量连续分布的细线，有： J = ⎰ r 2dm = ⎰ r 2λdl2. 平行轴定理： J = J + md 2其中 J 为刚体绕通过其质心的某一轴的转动惯量，d 为到质心轴的距离。
3. 刚体对定轴的角动量：mvr质点： L z = r ⨯ mv = mr 2ω = J ω 例如：质点做圆周运动时，其角动量为刚体： L z = J ω4. 刚体对定轴的角动量定理：微分形式： M = dL = d (J ω)积分形式： t 2M dt = L - Lzdt dt⎰t z 2 15. 刚体对定轴转动定律： M = Jd ω= J α dt6. 刚体对定轴的角动量守恒定律： M z = 07. 刚体定轴转动的动能定理θ时， L z = J ω=常矢量 力矩的功： W = ⎰0 Md θ转动动能： E = 1J ω2 k2动能定理： W = ω2 J ωd ω = 1 J ω 2 - 1 J ω2⎰ω2221质点平动与刚体定轴转动的动力学规律对照表质点刚体（定轴转动）力 F ，质量m力矩M = r ⨯ F ，转动惯量 J = ⎰ r 2dm牛顿第二定律 F =ma 转动定律M = J α 动量mv ，冲量⎰ Fdt 角动量 J ω ，冲量矩⎰ Mdtt动量定理⎰ 2Fdt =mv - mvt 1 0t角动量定理⎰ 2M dt = J ω - J ωt 1z0 0动量守恒定律∑ F i = 0 ，∑ m i v i= 常矢量角动量守恒定律M = 0 ，J ω=常矢量平动动能 1mv 22转动动能 1J ω22b力的功⎰a F ⋅ drθ力矩的功W = ⎰0 Md θA 动能定理W = 1 mv 2 - 1mv 22 2 0动能定理W = 1 J ω 2 - 1J ω22 2 2 1功能原理W 外力+W 非保守内力 = E 末-E 初功能原理W 外力矩+W 非保守内力矩 = E 末-E 初1。
高中物理力学公式引言物理力学是研究物体运动和作用力的科学，是高中物理课程的重要内容之一。
在学习物理力学过程中，掌握和运用各种力学公式是必不可少的，本文将介绍一些高中物理力学常用的公式。
1. 牛顿运动定律牛顿运动定律是物理力学的基础，共有三条定律：第一定律（惯性定律）一个物体如果处于静止状态，将会继续保持静止；一个物体如果处于匀速直线运动状态，将会继续以相同的速度和方向运动。
第二定律（牛顿定律）当施加在一个物体上的合力不为零时，物体将产生加速度，加速度与合力成正比，与物体质量成反比。
公式为：F = ma其中，F为合力（单位：牛顿），m为物体的质量（单位：千克），a为物体的加速度（单位：米/秒²）。
第三定律（作用与反作用定律）两个物体之间作用力的大小相等、方向相反，且作用在同一条线上。
2. 速度和加速度速度是物体在单位时间内移动的距离，加速度是物体在单位时间内速度改变的大小。
速度公式v = Δs / Δt其中，v为速度（单位：米/秒），Δs为位移（单位：米），Δt为时间（单位：秒）。
加速度公式a = Δv / Δt其中，a为加速度（单位：米/秒²），Δv为速度变化量，Δt为时间（单位：秒）。
3. 动能和势能动能公式动能是物体由于运动而具有的能量。
对于质点，动能公式为：K = 1/2 * mv²其中，K为动能（单位：焦耳），m为质点的质量（单位：千克），v为质点的速度（单位：米/秒）。
势能公式势能是物体由于位置而具有的能量。
常见的势能有重力势能和弹性势能。
重力势能公式为：Ep = mgh其中，Ep为重力势能（单位：焦耳），m为物体的质量（单位：千克），g 为重力加速度（单位：米/秒²），h为物体的高度（单位：米）。
弹性势能公式为：Es = 1/2 * kx²其中，Es为弹性势能（单位：焦耳），k为弹性系数（单位：牛/米），x为弹簧的伸长量（单位：米）。
