大学物理力学部分学习重点
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大学物理力学部分学习重点.doc一、基础阶段1、空气动力学和流体力学:(1)气体力学基础:温度、密度、压强和流量的基本定义;气体动力学的基本原理;换热;涡度等。
(2)气体流动:平稳态和非平稳态的气体流动;气体的运动;声波的传播;流体的层流等。
(3)空气动力学:风的应用;几何尺度和风量-风速概念;空气力学中的维度理论等。
2、压缩流体力学:(1)压缩性流体动力学;(2)声学机理;(3)涡动及其涡动活动;(4)压缩机/压气机/非均匀流动机;(5)超音速理论;(6)湍流及其研究;(7)高温气体动力学和低温气体动力学等;(1)弹性力学:导数弹性理论;保守力学;瞬态力学;拉格朗日方程;挠曲理论;非线性力学等。
(2)动力学:简化模型的解法;回归模型的求解;可压缩有限元方程含有速度和应力的时域求解;诸如粗糙地面、非联通多孔体等可压缩材料。
4、流体计算领域:(1)数值求解方法:有限差分方法;有限元法;扰动方程;迭代方法;全局变量方法;射弹方法等;(2)流体计算的建模:有限体积与无限体积问题;网格结构;方法选择、数值精度和处理扰动;(3)数值积分;(4)流体流动的稳定性分析;(5)流体流动计算机模拟;(7)流体流动分析及其应用等。
二、进阶学习(1)非可压缩流体流动的理论和数值分析;(2)微分协调原理和能量方程的微分解法;2. 现代物理力学:(1)拉格朗日方法;(2)数学建模:参数化正确性和模型正确性;反演方法;解析技术、惯性电路、频率响应等;(4)量子力学:量子动力学、原子模型和核动力学;(5)非线性力学:非线性振荡;非线性模型的构建和混沌理论;(6)力学统计;3. 环境流体力学:(1)环境流体动力学:冰川活动水动力学;对流及其在自然界的应用;水文地理学;海洋海啸模拟等;(2)流固耦合力学:粒子动力学;粉浆流体动力学;空中热环境的流动研究等;(3)生物物理力学:细胞力学;水力学与生物学等;(4)计算机实验:虚拟流体实验;飞机全息仪;电子仿真;交互式展示、计算机实验;应用程序等。
y第一章 质点运动学主要内容一.描述运动的物理量 1. 位矢、位移和路程由坐标原点到质点所在位置的矢量r r称为位矢位矢r xi yj =+r v v ,大小 r r ==v 运动方程()r r t =r r运动方程的分量形式()()x x t y y t =⎧⎪⎨=⎪⎩位移是描述质点的位置变化的物理量△t 时间内由起点指向终点的矢量B A r r r xi yj =-=∆+∆r rr r r△,r =r△路程是△t 时间内质点运动轨迹长度s ∆是标量。
明确r ∆r 、r ∆、s ∆的含义(∆≠∆≠∆rr r s ) 2. 速度(描述物体运动快慢和方向的物理量)平均速度 x y r x y i j i j t t tu u u D D ==+=+D D r r r r r V V r 瞬时速度(速度) t 0r dr v lim t dt∆→∆==∆r r r(速度方向是曲线切线方向) j v i v j dt dy i dt dx dt r d v y x ϖϖϖϖϖϖ+=+==,2222y x v v dt dy dt dx dt r d v +=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛==ϖϖ ds dr dt dt=r 速度的大小称速率。
3. 加速度(是描述速度变化快慢的物理量)平均加速度va t ∆=∆rr 瞬时加速度(加速度) 220limt d d r a t dt dt υυ→∆===∆r r r r △ a r方向指向曲线凹向j dty d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x ϖϖϖϖρϖ2222+=+== 2222222222⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+=dt y d dt x d dtdv dt dv a a a y x y x ϖ二.抛体运动运动方程矢量式为 2012r v t gt =+r rr分量式为 020cos ()1sin ()2αα==-⎧⎪⎨⎪⎩水平分运动为匀速直线运动竖直分运动为匀变速直线运动x v t y v t gt 三.圆周运动(包括一般曲线运动) 1.线量:线位移s 、线速度dsv dt= 切向加速度t dva dt=(速率随时间变化率) 法向加速度2n v a R=(速度方向随时间变化率)。
大物总结力学知识点1. 运动的基本概念力学研究物体的运动规律,首先需要了解运动的基本概念。
运动是物体在空间中位置随时间的变化,可以分为直线运动和曲线运动。
在力学中,我们常用物体的位移、速度和加速度来描述其运动状态。
位移是物体从一个位置到另一个位置的距离和方向的变化,速度是物体单位时间内运动的位移量,加速度是速度的变化率,描述物体的加速运动状态。
2. 牛顿运动定律牛顿运动定律是力学的重要定律,它描述了物体的运动规律和受力状况。
牛顿第一定律指出,物体如果受到合力为零的作用,将保持静止或匀速直线运动的状态。
牛顿第二定律指出,物体的加速度与其受到的合外力成正比,方向与合外力方向相同,与物体的质量成反比。
牛顿第三定律指出,所有相互作用的物体之间都会有相互作用力,作用力与反作用力大小相等,方向相反,且在不同物体上。
3. 动量和动量守恒定律动量是物体运动的重要物理量,定义为物体的质量和速度的乘积,表示物体运动的能量。
动量守恒定律指出,一个系统的总动量在没有外力作用下是守恒的。
具体地,如果一个系统内的物体受到内部力的作用,系统的总动量将保持守恒。
4. 力的分解和合成在力学中,我们经常需要对合力进行分解和合成,以便更好地分析物体的受力情况和运动规律。
力的分解是指把一个斜向作用于物体上的合力分解为水平方向和垂直方向的分力,力的合成是指将两个或多个力合成为一个合力。
通过分解和合成可以更直观地理解和分析物体的受力情况,为力学问题的求解提供了重要的方法和手段。
5. 质点系和刚体在力学中,我们经常需要研究多个质点构成的质点系和刚体的机械运动。
质点系是由多个质点组成的系统,可以通过质点系的受力和加速度分析系统的机械运动规律。
刚体是由无限多个质点无限接近组成的系统,具有固定的形状和大小,可以进行平动和转动运动。
通过对质点系和刚体的研究,我们可以更深入地理解复杂系统的运动规律和相互作用。
6. 圆周运动和万有引力圆周运动是物体绕固定圆心进行的运动,具有特殊的运动规律和受力情况。
第一章 质点运动学1.已知质点运动方程即位矢方程(k t z j t y i t x t r)()()()(++=),求轨迹方程、位矢、位移、平均速度、平均加速度。
[解题方法]:(1)求轨迹方程-----------------从参数方程形式 。
t t z z t y y t x x 得轨迹方程消去→⎪⎩⎪⎨⎧===)()()((2)求位矢------------------------将具体时间t 代入。
(3)求位移------------------------A B r r r-=∆(4)求平均速度(5)求平均加速度2.已知质点运动方程即位矢方程(k t z j t y i t x t r)()()()(++=),求速度、加速度。
[解题方法]:(求导法)(1)求速度(2)求加速度3.已知加速度和初始条件,求速度、质点运动方程(位矢方程)。
[解题方法]:(积分法)(1)求速度------------------------(2)求位矢------------------------注意:(1)看清加速度若不是常数,只能用积分法,而不能随便套用中学的匀加速直线运动三公式。
(2)一维直线运动中,或者分量式表示中,可去掉箭头。
(3)二维平面运动则必须加矢量箭头,矢量表示左右要一致。
4.圆周运动中已知路程)(t s ,求:速度、角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度、总加速度。
[解题方法]:(1)求速度(2)求角速度(3)求角加速度(4)求切向加速度(5)求法向加速度(6)求总加速度------------------n a a a +=τ,⎪⎩⎪⎨⎧=+=)a a a artg :a a :a n n 与切向夹角方向大小(22ττθ5.圆周运动中已知角位置)(t θ,求:速度、角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度、总加速度。
[解题方法]:(1)求角速度(2)求速度(3)求角加速度(4)求切向加速度(5)求法向加速度(6)求总加速度------------------na a a+=τ,⎪⎩⎪⎨⎧=+=)a a a artg :a a :a nn与切向夹角方向大小(22ττθ *注意:若圆周运动中已知角加速度α,求:角速度、速度、角位置)(t θ、切向加速度、法向加速度、总加速度。
大学物理知识点大学物理知识点大学物理是一门涉及自然界中各种现象和规律的科学,它研究的对象包括物质结构、运动、能量等方面。
在大学物理学习的过程中,有一些重要的知识点是必须掌握的,下面我将列举一些重要的知识点。
1. 力和力的分解:力是物体运动和形态变化的原因,常见的力有重力、弹力、摩擦力等。
在研究物体的运动时,我们需要将一个力分解为多个分力,以便更好地理解物体的运动规律。
2. 力的合成:当多个力作用在一个物体上时,它们会相互合成,形成一个合力。
合力的大小和方向由各个力的大小和方向决定。
3. 牛顿三定律:牛顿三定律是力学的基本定律,包括第一定律(惯性定律)、第二定律(运动定律)和第三定律(作用-反作用定律)。
它们描述了物体运动的规律和物体之间相互作用力的性质。
4. 力的作用距离:力在施力点处产生,但是其效果可以作用于施力点的任意一点。
力的作用距离是力矩的物理量,它等于施力点到力线的垂直距离乘以力的大小。
5. 力的能量转换:力和能量是物体运动和形态变化的基本原因和表现。
力可以改变物体的形态和运动状态,使物体具有能量。
6. 力学平衡:在力学中,力的合成为零的状态被称为力学平衡。
当物体处于力学平衡时,它不会发生形态和运动上的变化。
7. 动力学:动力学是研究力的作用和物体的运动规律的学科。
它主要研究力和质量之间的关系,以及物体在受力作用下的运动规律。
8. 转动运动:转动运动是物体绕一定轴线旋转的运动。
研究转动运动时,我们需要考虑力矩、转动惯量等物理量。
9. 机械波:机械波是由介质振动引起的波动。
它包括纵波和横波两类,常见的机械波有声波、水波等。
10. 光学:光学研究光的传播和作用规律。
它包括几何光学和物理光学两个方面,几何光学主要研究光的传播路径和成像,物理光学则研究光的波动性质。
以上是一些大学物理的重要知识点,它们是理解自然界运动和变化规律的基础。
在物理学习过程中,我们需要深入理解这些知识点,并能够将它们应用到实际问题中,以便更好地理解和解释物理现象。
学习重点物理力学动力学学习重点:物理力学动力学物理力学动力学是研究物体运动的力学分支之一。
它关注力、质量和运动之间的相互关系,通过分析物体的运动状态和力的作用,揭示物体运动背后的规律与原理。
在学习物理力学动力学时,我们需要掌握以下几个重点内容。
一、牛顿运动定律牛顿运动定律是物理力学动力学的基础,它包括三个定律:1. 第一定律,也称为惯性定律,规定当物体受力平衡时,其速度保持恒定或保持静止。
2. 第二定律,也称为运动定律,描述了力、质量和加速度之间的关系,公式为F=ma,其中F代表力,m代表质量,a代表加速度。
3. 第三定律,也称为作用-反作用定律,指出任何作用力都有一个大小相等、方向相反的反作用力。
二、运动的描述在物理力学动力学中,我们需要掌握描述物体运动的方法和公式,常见的描述方法有位移、速度和加速度。
1. 位移表示物体在运动中位置的变化,用Δx表示,计算方法是初始位置与末尾位置的差值。
2. 速度表示物体在某一时刻的位置变化速率,用v表示,计算方法是位移与时间的比值。
3. 加速度表示物体速度变化的快慢,用a表示,计算方法是速度变化与时间的比值。
三、力的分析力是物体运动的原因,它对物体产生加速度。
在物理力学动力学中,我们需要掌握力的分析方法和常见的力。
1. 重力是地球吸引物体的力,它的公式是Fg=mg,其中g是重力加速度。
2. 弹力是由于物体变形而产生的力,它的大小与物体的形变程度成正比。
3. 摩擦力是物体与接触面之间的力,它由两个分量组成:静摩擦力和动摩擦力。
4. 正弦力和余弦力是斜面上物体受重力分解后的力,它们通过正弦和余弦函数计算得出。
四、能量和动能守恒定律能量和动能守恒定律是物理力学动力学中的重要概念,它们描述了物体在运动过程中能量的转化和守恒。
1. 动能指物体由于运动而具有的能量,用K表示,计算方法是动能等于物体的质量乘以速度的平方再除以2。
2. 动能守恒定律指出,在没有外力做功和能量损失的情况下,物体的总动能保持不变。
大学《力学》知识点总结力学是物理学的一个重要分支,主要研究物体受力的作用下运动规律和相互作用的力学规律。
力学是自然科学的基础学科,对于理解和解释自然界中的现象和规律起着至关重要的作用。
本文将对大学《力学》课程中的知识点进行总结,包括力的基本概念、牛顿定律、运动学、动力学等内容。
一、力的基本概念1. 力的概念力是使物体产生运动或改变其运动状态的原因,是描述物体受力作用的物理量。
力的大小用牛顿(N)作为单位,方向通过箭头表示。
力的三要素是大小、方向和作用点。
力的大小受物体的质量和加速度的影响,可以用F=ma来表示。
2. 力的分类力可以按照其作用特点和性质进行分类。
常见的力有:重力、弹力、摩擦力、张力、浮力等。
3. 力的合成当一个物体受到多个力的作用时,合成力即为这些力的合力。
合力的大小和方向可以通过向量的方法进行合成。
二、牛顿定律牛顿定律是力学中的基本定律,总共有三条定律。
牛顿第一定律又称为惯性定律,牛顿第二定律又称为运动定律,牛顿第三定律又称为作用-反作用定律。
1. 牛顿第一定律牛顿第一定律表明,物体如果没有受到外力,将保持静止或匀速直线运动的状态。
这个定律说明了质点均匀直线运动的特性。
2. 牛顿第二定律牛顿第二定律表明了力和物体加速度之间的关系。
牛顿第二定律的表达式为F=ma,其中F表示作用在物体上的力,m表示物体的质量,a表示物体的加速度。
这个定律说明了力与加速度成正比,质量与加速度成反比的关系。
3. 牛顿第三定律牛顿第三定律说明了物体之间相互作用的规律。
牛顿第三定律的表述为:作用力与反作用力大小相等,方向相反,且作用于不同物体之间。
这个定律揭示了物体之间相互作用的普遍规律。
三、运动学运动学是研究物体在不受力的作用下的运动规律。
运动学主要包括质点运动、刚体运动和相对运动三个方面。
1. 质点运动质点是物体质量分布可以忽略不计的点。
质点运动可以分为直线运动和曲线运动两种。
质点运动的描述一般包括位置、位移、速度、加速度等物理量。
物理力学知识点总结大全一、力和运动1.1 力的概念力是促使物体产生运动或改变运动状态的物理量。
它是描述物体间相互作用的基本概念,通常用矢量表示。
力的大小可以用牛顿(N)作为单位来衡量。
1.2 力的分类根据产生力的方式,力可以分为接触力和场力两种。
接触力是指物体间直接接触产生的力,例如摩擦力和支持力;场力是指物体间通过场的作用产生的力,例如引力和电场力。
1.3 牛顿三定律牛顿三定律是描述物体受力和运动关系的基本原理。
第一定律称为惯性定律,它指出物体在无外力作用下将保持匀速直线运动或静止状态;第二定律称为运动定律,它表明物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比;第三定律称为作用-反作用定律,它表明任何一次力的作用都会有相等大小、方向相反的反作用。
1.4 弹力弹力是一种由于物体间的接触而产生的力,它的大小与物体之间的位移成正比,方向与位移方向相反。
弹力是弹簧、橡皮筋等弹性物体产生的力,它在生活和工程中有广泛的应用。
二、运动与重力2.1 物体的运动描述物体的运动可以用位置、速度和加速度等物理量来描述。
位置是运动物体的空间坐标,速度是位置随时间的变化率,而加速度是速度随时间的变化率。
2.2 运动的规律牛顿运动定律描述了物体的运动规律。
根据第一定律,当物体不受外力作用时,它将保持匀速直线运动或静止状态;根据第二定律,物体的加速度与作用力成正比,与质量成反比;根据第三定律,物体受到的所有外力的合力将决定物体的运动状态。
2.3 重力重力是地球或其他物体对物体的吸引力,它是一种场力。
根据牛顿万有引力定律,物体间的引力与它们的质量和距离成反比。
在地球上,重力的大小约为9.8N/kg,它引起了物体的重量和物体跌落的速度。
2.4 自由落体自由落体是指物体在只受重力作用下的自由下落运动。
根据牛顿第二定律,自由落体的加速度与重力的大小相等,方向向下。
自由落体的运动规律可以用一维运动的公式来描述。
2.5 匀变速直线运动在物体受到恒定外力作用时,物体的运动将是匀变速直线运动。
期末大学物理重点总结导言:物理作为自然科学的一门学科,研究物质、能量和它们之间相互作用的规律。
在大学物理课程中,我们学习了力学、热学、电磁学和光学等基础内容。
本文将对这些重点内容进行总结,以期帮助同学们复习和理解。
第一部分:力学力学是物理学中最基础、最重要的一门学科,它主要研究物体的运动和受力情况。
1. 牛顿力学牛顿力学是力学的基础,包括牛顿三定律、动量和能量守恒定律等。
1.1 牛顿三定律牛顿第一定律:一个物体如果没有外力作用,将保持静止或匀速直线运动状态。
牛顿第二定律:一个物体受到的力等于其质量乘以加速度。
牛顿第三定律:任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。
1.2 动量守恒系统总动量等于系统内各个物体的动量之和,即动量守恒。
1.3 能量守恒系统总机械能等于系统内各个物体的机械能之和,即机械能守恒。
2. 牛顿引力定律牛顿引力定律是描述物体之间引力作用的定律。
2.1 引力公式任意两个物体之间的引力等于它们质量的乘积与它们距离的平方成反比。
2.2 万有引力定律任意两个物体之间的引力与它们的质量有关,而与距离平方成反比。
第二部分:热学热学是研究物体热现象和能量转换的学科。
1. 温度和热量物体的温度是反映物体热现象的物理量,热量是能量的一种表现形式。
2. 热传导、热辐射和热对流热传导是指热量通过物体内部由高温区传递到低温区,热辐射是指物体通过辐射的方式传递热量,热对流是指热量通过流体的对流传递。
3. 理想气体状态方程理想气体状态方程描述了理想气体的状态,即PV=nRT,其中P为气体的压强,V为体积,n为物质的量,R为气体常数,T为温度。
第三部分:电磁学电磁学是研究带电粒子相互作用的学科。
1. 静电学静电学研究带电粒子的电场和电势。
1.1 库仑定律库仑定律描述了两个电荷之间的电力相互作用,即Coulomb定律。
1.2 电场和电势电场是描述电荷对其他电荷施加力的物理量,电势是电荷所在位置的势能。
2. 电磁感应电磁感应是研究磁场和电场相互作用的学科。
大二物理知识点总结一、力学力学是物理学的一个重要分支,研究物体的运动规律和相互作用关系。
大二力学主要包括以下知识点:1. 运动学运动学研究物体的运动状态和运动规律,主要包括位移、速度、加速度等概念。
重要知识点包括:(1)位移:物体在运动过程中位置的变化量。
(2)速度:物体单位时间内所经过的路程。
(3)加速度:速度的变化率,即单位时间内速度的变化量。
(4)匀速直线运动和变速直线运动:物体在运动过程中速度是否恒定的情况。
2. 动力学动力学研究物体受力作用时的运动规律,主要包括牛顿三定律、动量定理、动能定理等概念。
重要知识点包括:(1)牛顿三定律:第一定律(惯性定律)、第二定律(运动定律)、第三定律(作用—反作用定律)。
(2)动量定理:物体受力作用时,动量的变化率等于所受合外力。
(3)动能定理:物体的动能变化等于所受合外力做功。
(4)万有引力定律:两个物体之间的引力与它们的质量和距离的平方成正比。
3. 转动力学转动力学研究物体绕轴的旋转运动规律,主要包括角度、角速度、角加速度等概念。
重要知识点包括:(1)角度:物体在圆周上所对的角。
(2)角速度:物体单位时间内绕轴旋转的角度。
(3)角加速度:角速度的变化率,即单位时间内角速度的变化量。
(4)转动惯量:物体对围绕着的轴的转动难易程度。
(5)角动量:物体绕轴旋转时的动量大小。
二、电磁学电磁学是研究电荷的相互作用和电磁场的性质的学科。
大二电磁学主要包括以下知识点:1. 静电学静电学研究带电物体之间的相互作用和电场的性质,主要包括库仑定律、电场强度、电势等概念。
重要知识点包括:(1)库仑定律:两个带电物体之间的电力与它们之间的距离的平方成反比、与它们的电量乘积成正比。
(2)电场强度:在某一点的电场力与单位正电荷所受到的力。
(3)电势:单位正电荷在电场中具有的电势能。
2. 电动力学电动力学研究带电粒子在电场和磁场中的运动规律,主要包括洛伦兹力、磁感应强度、磁场能量等概念。
大学物理专业力学知识点大学物理专业力学知识点-总结质点运动学1.直角坐标下质点的位置、速度、加速度的矢量表示y某ijzkdrd某dydzijk质点的速度vdtdtdtdtdvd2rd2某d2yd2z2i2j2k 质点加速度adtdt2dtdtdtdrdvdrdv注意区分:与,与dtdtdtdt质点的位置矢量r问题:(1)如何从位置求速度、加速度?(求导)如何从加速度求速度,求位置?(积分)(2)位置、速度、加速度的大小怎么求?方向怎么表示?(3)如何从运动学方程求轨迹方程?(消去时间t,得到某,y,z之间的函数关系)2.自然坐标系下,速度、加速度的表达速率vdsdset,速度vdtdtd2sv2加速度aatetaneneen2tdt圆周运动角速度角线关系:vddt角加速度ddtR,atR问题:自然坐标系下,速度、加速度又怎样表示?切向加速度和法向加速度如何计算?3.速度合成法则:绝对速度等于相对速度与牵连速度的矢量和。
动量牛顿运动定律动量守恒定律1.牛顿定律及其应用Fma解题步骤:(1)确定研究对象(2)建立坐标系(3)分析研究对象的受力情况(4)在各方向上建立牛顿第二定律方程2.冲量动量t2冲量:恒力IFt,变力IF(t)dtt质点动量定理:Ipp0,质点所受冲量等于质点动量的增量质点系的动量定理:质点系所受外力的冲量等于质点系动量的增量注意:内力不会影响体系的动量3.质心质心定义:rcmriiim质心运动定理:质点系质量与质心加速度的乘积等于质点系所受一切外力的矢量合4.动量守恒定律质点系受合外力矢量合为零,则体系动量守恒。
要求:会用动量守恒定律求解问题!!动能和势能1.功功的定义:力在受力质点位移上的投影与位移的乘积Ar1Fr某1dr,对于一维情况AF(某)d某在一段有限路径上的功AFr0某02.质点及质点系动能定理质点动能定理:A质点系动能定理:EkEk0k1212mvmv0质点的动能增量等于作用于质点的合力所作的功22k0AEE 质点系的动能增量等于一切外力所作的功与一切内力所作功的代数和。
大一物理学力学知识点力学是物理学的一个重要分支,研究物体运动的规律以及受力的作用。
在大一物理学中,学习力学是建立了解物体运动和受力现象的基础。
本文将介绍大一物理学力学的几个重要知识点。
1. 牛顿定律牛顿定律是力学的基本定律,共分为三个定律。
第一定律又被称为惯性定律,表明物体在没有外力作用下将保持匀速直线运动或保持静止。
第二定律描述了物体的加速度与受到的力的关系,力等于物体的质量乘以加速度。
第三定律是行动反作用定律,指出两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。
2. 运动学运动学是研究物体运动的学科,通过分析物体位置、速度和加速度之间的关系来描述物体的运动状态。
其中,位移是物体从一个位置到另一个位置的距离和方向的变化,速度是物体单位时间内位移的变化量,加速度是速度的变化率。
根据运动学的公式,可以计算出物体的运动轨迹、速度变化以及加速度变化。
3. 受力分析受力分析是力学研究中的基本方法,通过分析物体受到的各种力的作用,可以揭示物体受力情况对其运动状态的影响。
常见的力包括重力、弹力、摩擦力等。
受力分析的关键在于确定各个力的大小、方向和作用点,并根据牛顿定律来描述物体的运动。
4. 物体的平衡物体的平衡是指物体受到的合力为零时,物体的运动状态保持不变。
平衡分为静态平衡和动态平衡两种情况。
静态平衡指物体处于静止状态,受力平衡;动态平衡指物体以恒定速度作直线运动,受力平衡且合力为零。
通过受力分析和运用牛顿第一和第二定律,可以判断物体是否处于平衡状态。
5. 动量与动量守恒动量是物体运动状态的量度,它等于物体的质量乘以其速度。
动量守恒定律指出,在没有外力作用的封闭系统中,系统的总动量保持不变。
利用动量守恒定律可以解释许多物理现象,如碰撞、爆炸等。
6. 力的合成与分解力的合成是指将多个力的作用效果合并为一个力,力的分解是指将一个力分解为多个分力。
通过力的合成与分解,可以简化力的分析,更好地理解物体所受力的情况。
常见的力的合成与分解方法包括正交分解法和平行分解法。
物理力学知识点归纳总结一、基本概念物理力学的基本概念包括:质点、力、运动、运动学、动力学等。
1. 质点质点是物理力学研究的基本对象,它被看作一个具有质量但没有体积的点。
在质点模型中,物体的形状和大小被忽略,只考虑其质量、速度和位置等运动状态。
2. 力力是导致物体产生运动或形变的原因。
在物理力学中,力被描述为对物体的作用,其大小和方向决定了物体的运动状态。
力的单位是牛顿(N)。
3. 运动运动是物体相对于参考点的位置随时间的变化。
物体在空间中的位置随着时间的推移而改变,这种变化被称为运动。
运动学研究物体的位置、速度和加速度等与运动有关的量。
4. 运动学运动学是物理力学的一个分支,研究物体的运动状态和运动规律。
通过描述物体的位置、速度和加速度等参数,可以描绘物体的运动轨迹和运动规律。
5. 动力学动力学是物理力学的另一个分支,研究力和物体的运动之间的相互作用。
通过分析物体所受的外力和内力之间的关系,可以揭示物体的运动规律和动力学规律。
二、牛顿运动定律牛顿运动定律是物理力学的重要基础,它包括三条定律:惯性定律、动量定律和作用反作用定律。
1. 惯性定律惯性定律又称牛顿第一定律,它指出:物体如果没有外力作用,将保持静止或匀速直线运动的状态。
这一定律表明,物体的运动状态在没有外力作用时将保持不变,这种性质被称为惯性。
2. 动量定律动量定律又称牛顿第二定律,它表明:物体的加速度与作用在其上的力成正比,与物体的质量成反比。
具体表达为:F=ma,其中F为作用在物体上的力,m为物体的质量,a为物体的加速度。
这一定律描述了力和运动之间的关系,为分析物体的运动提供了基本原理。
3. 作用反作用定律作用反作用定律又称牛顿第三定律,它指出:两个物体之间的相互作用力,大小相等、方向相反,且作用在不同的物体上。
这一定律阐明了物体之间的相互作用规律,为研究物体的相互作用提供了基本原理。
三、运动的描述物体的运动状态可以通过位置、速度和加速度等参数来描述。
大学物理力学部分学习
重点
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第一章
质点运动学
1.已知质点运动方程即位矢方程(k t z j t y i t x t r
)()()()(++=),求轨迹方
程、位矢、位移、平均速度、平均加速度。
[解题方法]:
(1)求轨迹方程-----------------从参数方程形式。
t t z z t y y t x x 得轨迹方程消去→⎪⎩
⎪⎨⎧===)()()( (2)求位矢------------------------将具体时间t 代入。
(3)求位移------------------------A B r r r
-=∆
(4)求平均速度
(5)求平均加速度
2.已知质点运动方程即位矢方程(k t z j t y i t x t r
)()()()(++=),求速度、加速
度。
[解题方法]:(求导法)
(1)求速度(2)求加速度
3.已知加速度和初始条件,求速度、质点运动方程(位矢方程)。
[解题方法]:(积分法)
(1)求速度------------------------
(2)求位矢------------------------
注意:
(1)看清加速度若不是常数,只能用积分法,而不能随便套用中学的匀加速直线运动三公式。
(2)一维直线运动中,或者分量式表示中,可去掉箭头。
(3)二维平面运动则必须加矢量箭头,矢量表示左右要一致。
4.圆周运动中已知路程)(t s ,求:速度、角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度、总加速度。
[解题方法]:
(1)求速度
(2)求角速度
(3)求角加速度(4)求切向加速度(5)求法向加速度(6)求总加速度------------------n a a a
+=τ,
⎪⎩
⎪⎨⎧=+=)
a a a artg :a
a :a n
n
与切向夹角方向大小(2
2ττθ
5.圆周运动中已知角位置)(t θ,求:速度、角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度、总加速度。
[解题方法]:
(1)求角速度
(2)求速度-------------------------r v
ω=
(3)求角加速度(4)求切向加速度(5)求法向加速度
(6)求总加速度------------------n a a a
+=τ,⎪⎩
⎪⎨⎧=+=)
a a a artg :a
a :a n
n
与切向夹角方向大小(2
2ττθ *注意:若圆周运动中已知角加速度α,求:角速度、速度、角位置)(t θ、切向加速度、法向加速度、总加速度。
则逆向用积分法来求解,要注意角量和线量的对应关系。
第二章 牛顿定律
1.一维直线运动中,已知合外力F 和质量m ,求:速度)(t v 和位置)(t x 。
[解题方法]:(积分法)
(1)求速度
-------------------------变形积分。
(2)求位置-------------------------
2.圆周运动中,已知受力F
和质量
m ,求:速度)(θv 和位置θ。
[解题方法]:(积分法)
变形化为对θ积分联立求解。
*注意:若满足接触面光滑无摩擦力,只有保守力做功,亦可由机械能守恒定律与牛二定律(法向)联立求解,可避免微积分运算。
第三章 动量和能量守恒定律
1.已知合外力)(t F 和质量m ,求:冲量I
,速度v 。
[解题方法]:(动量定理)
动量定理(合外力的冲量等于动量的增量):
P v v m v m dt F I t t
∆=-=∆=⋅=⎰)(1221
(动量:v m P
=)
(冲量:⎰∆=⋅=21
t t v m dt F I
)
2.♥动量守恒定律:。
P P F 不变当合外力
.0,0=∆=
注意:动量守恒适用于碰撞、爆炸、打击。
3. 已知合外力)(r F
和质量m ,求:外力做功,末速度v 。
[解题方法]:(变力做功、动能定理)
变力做功:⎰⎰
=⋅=s
s
ds F s d F W θcos ,一维运动中可化为:⎰⋅=2
1
x x x dx F W
动能定理
4.♥机械能守恒定律:当只有保守内力做功时,不变。
E E ,0=∆ 机械能:P k E E E += 其中:
第四章 刚体
1.应用转动定律对滑轮类题目的应用。
[解题方法]:(对质点用牛二定律,对滑轮用转动定律,结合切向加速度与角加速度关系式联立)
转动定律(合外力矩等于转动惯量乘以角加速度):αJ M
=
(力矩:F r M ⨯=),⎩⎨⎧⨯=。
,F r :。
)
r F Fr :M 右手定则沿方向之间的夹角与是大小
θθ(,sin
2.转动惯量计算(是刚体转动惯性大小的量度):⎰=r
dm r J 2
[解题方法]:三步骤:(1)建坐标系;(2)取质量元⎪⎩⎪
⎨⎧=dV ds dl dm ρσλ;(3)积
分。
转动惯量与三个因素有关:(体密度、质量分布、转轴位置。
) 平行轴定理:2md J J c +=(d 是两平行轴间距离。
)
*注意:若质点与刚体碰撞合在一起转动时,总的转动惯量两者之和:
刚体质点J J J +=
3.角动量定理(合外力矩等于角动量随时间的变化率。
)L dt M t
∆=⎰
角动量:P r L ⨯=,⎩⎨
⎧==ωθθJ :L r v mvr :L 刚体的夹角与是质点.)
(,sin
4.
♥角动量守恒定律:当合外力矩。
L L M 不变即时,0,0=∆= 5.外力做功(力矩做功):⎰=θ
θMd W
推导:(⎰⎰⎰===⋅=θ
θθθθMd rd F s d F W s
cos
)
6
推导:(
7.♥机械能守恒定律:(同第三章)
注意刚体的重力势能与质心位置有关,刚体的动能要用转动动能表示。
*碰撞详解:
注意:(1)质点间碰撞---动量守恒成立。
(2)质点与刚体碰撞----角动量守恒成立。
完全弹性碰撞:⎩⎨⎧机械能守恒
动量守恒
角)(
非弹性碰撞:⎩⎨⎧机械能不守恒
动量守恒
角)(
完全非弹性碰撞:⎩⎨⎧机械能不守恒同)动量守恒(且末速度相角)(
*守恒定律:
动量守恒(条件合外力为0) 角动量守恒(条件合外力矩为0) 机械能守恒(条件只有保守内力做功)
这三大守恒律是贯穿第三章、第四章的重要线索,解题时紧扣守恒律,分析其条件是否成立,能用尽量用守恒律解题。