1描写质点运动的四个物理量
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大学物理知识点汇总一、质点运动学1、描述质点运动的物理量位置、速度、加速度、动量、动能、角速度、角动量2、直线运动与曲线运动的分类直线运动:加速度与速度在同一直线上;曲线运动:加速度与速度不在同一直线上。
3、速度与加速度的关系速度与加速度方向相同,物体做加速运动;速度与加速度方向相反,物体做减速运动。
二、牛顿运动定律1、牛顿第一定律:力是改变物体运动状态的原因。
2、牛顿第二定律:物体的加速度与所受合外力成正比,与物体的质量成反比。
3、牛顿第三定律:作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。
三、动量1、动量的定义:物体的质量和速度的乘积。
2、动量的计算公式:p = mv。
3、动量守恒定律:在不受外力作用的系统中,动量守恒。
四、能量1、动能:物体由于运动而具有的能量。
表达式:1/2mv²。
2、重力势能:物体由于被举高而具有的能量。
表达式:mgh。
3、动能定理:合外力对物体做的功等于物体动能的改变量。
表达式:W = 1/2mv² - 1/2mv0²。
4、机械能守恒定律:在只有重力或弹力对物体做功的系统中,物体的动能和势能相互转化,机械能总量保持不变。
表达式:mgh + 1/2mv ² = EK0 + EKt。
五、刚体与流体1、刚体的定义:不发生形变的物体。
2、刚体的转动惯量:转动惯量是表示刚体转动时惯性大小的物理量,它与刚体的质量、形状和转动轴的位置有关。
大学物理电磁学知识点汇总一、电荷和静电场1、电荷:电荷是带电的基本粒子,有正电荷和负电荷两种,电荷守恒。
2、静电场:由静止电荷在其周围空间产生的电场,称为静电场。
3、电场强度:描述静电场中某点电场强弱的物理量,称为电场强度。
4、高斯定理:在真空中,通过任意闭合曲面的电场强度通量等于该闭合曲面内电荷的代数和除以真空介电常数。
5、静电场中的导体和电介质:导体是指电阻率为无穷大的物质,在静电场中会感应出电荷;电介质是指电阻率不为零的物质,在静电场中会发生极化现象。
质点的运动学问题及公式质点运动学是经典物理学中的一个重要分支,主要研究质点在空间中的运动规律。
本文将介绍质点的运动学问题,包括描述质点运动的基本概念和涉及的公式。
一、质点的基本概念质点是物理学中一个理想化的概念,假设物体维度非常小而质量无穷大。
质点没有大小和形状,只有质量和位置。
质点的运动学问题可以用一系列的物理量来描述。
1. 位移(Displacement)位移是研究物体位置变化的基本概念,用Δx表示。
如果质点从初始位置A移动到位置B,那么位移Δx可以表示为:Δx = xB - xA其中,xA和xB分别表示初始位置和终点位置的坐标。
2. 速度(Velocity)速度是描述物体移动快慢和方向的物理量,用v表示。
平均速度可以表示为:v = Δx / Δt其中,Δt表示时间间隔。
如果考虑时间间隔Δt趋向于0的情况,即瞬时速度:v = lim(Δt→0) Δx / Δt = dx / dt其中,dx表示位移的微元,dt表示时间的微元。
3. 加速度(Acceleration)加速度是描述物体速度变化快慢和方向的物理量,用a表示。
平均加速度可以表示为:a = Δv / Δt其中,Δv表示速度变化量,Δt表示时间间隔。
在问题求解中,如果考虑时间间隔Δt趋向于0的情况,即瞬时加速度:a = lim(Δt→0) Δv / Δt = dv / dt其中,dv表示速度的微元,dt表示时间的微元。
二、质点运动的基本公式在质点运动学中,一些常用的公式可以帮助我们解决运动分析问题。
下面列举几个常见的公式。
1. 速度与位移的关系根据速度的定义,可以得到速度与位移之间的关系:v = dx / dt对上式两边同时积分,得到位移与时间的关系:Δx = ∫v dt2. 加速度与速度的关系根据加速度的定义,可以得到加速度与速度之间的关系:a = dv / dt对上式两边同时积分,得到速度与时间的关系:Δv = ∫a dt3. 位移与加速度的关系将速度与位移的关系和加速度与速度的关系相结合,可以得到位移与加速度之间的关系:v dv = a dx对上式两边同时积分,得到位移与时间的关系:Δx = ∫v dv / a通过上述的公式,我们可以在给定位移、速度或加速度的条件下,推导出与时间相关的运动规律。
第一章质点运动学一、基本要求1、掌握描述质点运动的基本物理量,位置矢量、位移、速度、加速度的概念,明确它们具有的矢量性、相对性、瞬时性;2、明确运动方程和轨道方程的物理意义,并能用求导方法由已知的运动方程求速度加速度;反之用积分方法由已知质点运动的速度或加速度求质点的运动方程;3、熟练掌握直线运动,抛体运动和圆周运动的规律,及直线运动的位置一时间曲线,速度一时间曲线。
二、基本概念和规律1、参照系与坐标系参照系:在描述机械运动时被选作参考的物体称为参照系。
由于运动的相对性,所以参照系的选择也具有注意性,而参照系的选择主要问题的性质和研究的方便,但必须指出,同一物体的运动,由于参照系的选择不同,而对它运动的描述亦不同。
因此,当其描述物体的运动时,必须指出是对哪个参照系来说的。
坐标系:参照系选定后,只能对物体的运动作定性描述。
为了定量地描述物体的运动。
就需要在参照系上选用一个固定的坐标系。
因此,坐标系不仅在性质上起到了参照系的作用,而且使运动的描述精确化。
常用的坐标系有直角坐标系,自然坐标系(本性坐标系)和平面极坐标系等。
从运动学的观点看,所有参照系都是等价的,无优劣之分。
2、质点质点就是把物体视为只有质量而无形状大小的几何点。
质点的概念突出了物质“具有质量”和在空间“占有位置”这两个根本性质。
质点是理想模型,是对客观实际进行全面的科学的分析之后,用简单、抽象的模型--质点来代替复杂的具体的物体,以抓住其中的主要因素(质量)。
忽略次要因素(形状和大小),掌握其物体的基本运动规律,从而为研究一般物体的运动打下基础。
理想模型方法是一种重要科研究方法,它能使物理现象的研究达到定量化、精确化。
3、位置矢量位置矢量:由参考系上某一参考点间质点所在的位置所作的有向线段称为质点在该时刻的位置矢量,简称矢径,记为r(t)。
它是描写质点某时刻在空间的位置的物理量,也是描写质点运动状态的一个物理量,它具有矢量性、瞬时性、相对性。
第一章质点运动学一、教材系统的安排和教学目的本章从如何描写质点的运动谈起引入描写平动的四个基本物理量:位置矢量、位移、速度和加速度,进而讨论常见的几种运动情况。
关于直线运动,分别用数学公式和图线加以表示,着重阐明已知运动方程,可用微分法求出各时间内的位移、各个时刻的位置、速度和加速度;已知速度(或加速度)与时间的关系和初始条件,可用积分法求出位移公式和运动方程;以及研究质点运动问题的基本思路和步骤。
关于平面曲线运动,着重阐明对曲线运动问题的处理方法,主要讲述直角坐标分析法和圆周运动自然坐标分析法。
本章的教学目的是:使学生明确如何描写物体(质点)的运动,确切理解位置矢量、位移、速度和加速度概念,掌握匀变速直线运动和圆周运动的规律,以及研究运动学问题的思路和方法,为学习动力学打下良好的基础。
二、教学要求1、理解描写质点运动的四个基本物理量。
(1) 位置矢量是描写质点在空间中位置的物理量,是描写质点状态的一个参量。
位置矢量是一个矢量,它具有矢量性;选取不同的参照系,以及在同一参照系中建立不同的坐标系,它的数值和方向是不同的,它的描述具有相对性;在质点运动过程中,位置矢量是随时间改变的,在各个时刻的大小和方向一般是不同的,它具有瞬时性。
(2) 位移是描写质点在给定时间内位置变动的大小和方向的物理量,是个过程量。
要明确它的矢量性和相对性,并明确位移与路程的区别。
(3) 速度是描写质点位置变动的快慢和方向的物理量,是个状态量。
要明确速度的瞬时性、矢量性和相对性的性质。
(4) 加速度是描写质点运动速度变化快慢的物理量。
要明确它的物理意义及其瞬时性、矢量性和相对性。
2、关于运动的图象(x-t图,v-t图)表示,要求学生明确图上每一点和每一条线都表示什么物理内容,并学会用x-t图,v-t图表示每种直线运动及位移、速度和加速度。
3、明确运动方程的物理内容,会由运动方程求位移、速度和加速度;由速度(或加速度)和初始条件求运动方程。
第一章力学第1章质点运动学1.1 本章主要内容1.1.1 描写质点运动的基本物理量(1) 位置矢量(矢径):是描写质点任意时刻在空间位置的物理量。
如图所示,质点在A点的位置矢量。
(2) 位移:是描述质点在Δt=t2-t1时间内质点位置变化和方向的物理量。
(3) 速度:是描述质点位置变化的快慢和运动方向的物理量。
瞬时速度直角坐标系中(4) 加速度:是描述质点运动速度变化的快慢和方向的物理量。
瞬时加速度直角坐标系中1.1.2 种典型运动的运动公式(1) 匀速直线运动:(2) 匀变速直线运动:(3) 匀速率圆周运动:(4) 抛体运动:当时:(5) 圆周运动:,, ,(6) 角量与线量间的关系:,1.1.3 描述质点运动的三种方法(1) 矢量描述法:质点作空间曲线运动位置矢量随时间变化,是质点的矢量运动方程。
是质点运动的矢量表示法。
(2) 坐标描述法:支点的运动方程可以在直角坐标系中写成分量式(3) 图线描述法:质点在某一坐标方向上的运动可以用坐标随时间的曲线(x-t 曲线)、速度随时间变化的曲线(v x-t曲线)和加速度随时间变化的曲线(a x-t)来表示。
1.1.4 学习指导(1) 矢径、速度、加速度反映的是在某一时刻或某一位置上运动状态及其变化情况,具有瞬时性。
因此,质点的矢径或速度、加速度,都应指明是哪一时刻或哪一位置的矢径、速度、加速度。
(2) 矢径、速度、加速度都是对某一确定的参照系而言的,在不同的参照系中对同一质点的运动描述是不同的,上述各量的大小和方向都可能不同,这就是它们具有相对性。
(3) 矢径、位移、速度、加速度都是矢量在描述质点运动时不仅要指明这些量的大小,还要说明它们的方向。
(4) 在曲线运动中质点在曲线上任一点的加速度是该点法向加速度和切向加速度的矢量和。
其中,,总加速度大小,第2章牛顿运动定律2.1 本章主要内容2.1.1 牛顿运动定律的内容(1) 牛顿第一定律:当物体不受外力作用或所受的和合外力为零时,物体将保持静止或匀速直线运动状态。