理论力学动力学定理复习2(运动过程问题)
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高中物理复习动力学部分动力学是物理学中研究物体运动的学科,它研究物体在受力作用下的运动规律和运动状态的变化。
在高中物理学习中,动力学是一个重要的部分,它涉及到牛顿运动定律、力的合成分解、加速度和速度等概念。
本文将对这些内容进行详细的复习和讲解。
一、牛顿运动定律牛顿运动定律是动力学研究的基础,由英国科学家牛顿在17世纪提出。
它包括了三个定律,分别是:1. 第一定律,也称为惯性定律。
它指出:物体在没有受到外力作用时保持静止或匀速直线运动。
这意味着物体具有惯性,不会自发改变其状态。
2. 第二定律,也称为加速度定律。
它可以表示为F=ma,其中F表示合力,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物体加速度之间的关系。
3. 第三定律,也称为作用反作用定律。
它指出:两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。
换句话说,对于每一个作用力,都存在着一个大小相等、方向相反的反作用力。
牛顿运动定律是描述运动的基本定律,它适用于各种不同的运动情况,并且在日常生活中有着广泛的应用。
二、力的合成分解力的合成分解是研究多个力合成为一个力或一个力分解成多个力的过程。
在物体受到多个力的作用时,可以将这些力按照一定的方法进行合成,得到一个合力。
合力的大小和方向可以通过几何方法进行求解。
另外,在某些情况下,我们也需要将一个力分解成多个力,以便于更好地分析和理解物体的受力情况。
力的分解可以使用向量分解或三角函数分解等方法。
三、加速度与速度加速度是描述物体在单位时间内速度变化的物理量,它可以通过速度的变化率来计算。
加速度的方向与速度的变化方向相同时,物体的速度将增加;加速度的方向与速度的变化方向相反时,物体的速度将减小。
速度是描述物体单位时间内位移的物理量,它可以通过位移的变化率来计算。
速度的大小取决于位移的大小和所花费的时间。
在直线运动中,速度可以表示为v = s / t,其中v表示速度,s表示位移,t表示时间。
在运动学中,我们还可以通过加速度和速度的关系来推导出位移和加速度的关系,即运用了牛顿第二定律。
动力学知识点动力学是研究物体运动、相互作用、改变运动状态的学科,它运用数学和物理原理来描述物体的运动规律。
在日常生活中,各种运动现象都与动力学相关,例如浆棒、自行车、电梯等等。
本文将介绍一些动力学知识点,帮助读者更好地理解运动学的重要性。
一、牛顿第一定律——惯性定律牛顿第一定律也称为惯性定律,指的是物体在没有受到力的作用时,将始终保持静止或匀速运动的状态。
在实际生活中,这个定律可以举出很多例子,例如在一辆自行车刹车时,人仍然会匀速前行;或者是在一个物体上施加力时,物体仅在力的作用下发生运动。
二、牛顿第二定律——动力学定律牛顿第二定律也称为动力学定律,它描述了物体所受合力与物体运动状态之间的关系。
具体而言,物体所受的合力等于物体的质量乘上加速度,即F=ma。
这个定律可以用来计算物体所受的力和加速度,并帮助我们了解物体如何受到力的影响来改变运动状态。
例如,在我们熟知的地球引力的作用下,苹果从树上落下的速度就可以用牛顿第二定律来解释。
三、牛顿第三定律——作用反作用定律牛顿第三定律也称为作用反作用定律,指的是两个物体之间相互作用的力具有同等大小、方向相反的特性。
例如,当一个人在地上跳时,他会将地面向下推一定程度,地面也会向他反推同等力的距离。
在这种情况下,如果人和地面的质量相等,则两个物体以相等的速度和力互相推离。
四、动量守恒定律动量守恒定律描述了在相互作用过程中动量守恒的现象。
其意义在于,当两个物体之间相互作用时,它们的总动量将始终保持不变。
具体而言,在碰撞或爆炸时,动量的总和是相等的,因此一个物体的动量增加,另一个物体的动量必然会减小。
例如,在日常生活中,汽车的碰撞就是不能违反动量守恒定律的经典案例。
五、角动量守恒定律角动量守恒定律描述了在相互作用过程中角动量守恒的现象。
其中“角动量”指的是物体旋转时的动量,是一个向量,并且旋转轴和速度之间的乘积。
在不受外部力矩影响的情况下,一个物体的角动量将始终保持不变。
理论力学中的动力学分析与运动方程的推导动力学是研究物体运动的学科,它通过分析力的作用和物体的运动状态,来推导出运动方程。
在理论力学中,动力学是一个重要的分支,它描述了力对物体运动的影响。
本文将从牛顿力学的角度,展示动力学分析和运动方程的推导过程。
一、牛顿第二定律的提出牛顿第二定律是描述力对物体运动的影响的基本定律。
它的数学表达式为:F=ma,其中F代表力的大小和方向,m代表物体的质量,a代表物体的加速度。
根据这个定律,我们可以得到运动方程。
二、运动方程的推导为了推导运动方程,我们需要首先建立坐标系。
假设一个物体在一维空间中运动,我们可以选取一个直角坐标系,将物体的位置用一个坐标x来表示。
接下来,我们需要考虑力对物体的作用情况。
1. 力的分析在动力学中,物体受到的力可以分为两类:约束力和非约束力。
约束力是由物体与其他物体之间的相互作用引起的,比如弹簧的张力、绳子的拉力等。
非约束力则是物体受到的其他力,如重力、摩擦力等。
根据牛顿第二定律,非约束力的合力乘以物体的质量就等于物体的加速度。
2. 运动方程的推导假设物体受到一个非约束力F,根据牛顿第二定律可以得到:F=ma。
将加速度a用速度v的导数表示,即a=dv/dt。
将速度v用位置x的导数表示,即v=dx/dt。
将以上三个式子代入F=ma中,可以得到F=m(dv/dt)=md^2x/dt^2。
这个方程就是物体在非约束力作用下的运动方程。
三、应用举例通过上述的运动方程推导,我们可以解决许多与动力学相关的问题,下面通过一个简单的应用举例来说明。
假设有一个质量为m的物体在水平面上运动,受到一个恒定的非约束力F。
根据上面推导的运动方程F=md^2x/dt^2,我们可以解得物体的运动方程为d^2x/dt^2 = F/m。
如果我们知道物体初始位置x0和初始速度v0,以及非约束力F的具体数值,那么我们可以通过求解运动方程来确定物体的运动轨迹。
首先对方程两边进行积分,得到dx/dt = v = (F/m)t + C1,其中C1为积分常数。
学习 资料 整理 分享《动力学I 》第一章 运动学部分习题参考解答1-3 解:运动方程:θtan l y =,其中kt =θ。
将运动方程对时间求导并将030=θ代入得34cos cos 22lklk l y v ====θθθ 938cos sin 2232lk lk y a =-==θθ1-6证明:质点做曲线运动,所以n t a a a +=, 设质点的速度为v ,由图可知:a a v v yn cos ==θ,所以: yv va a n =将c v y =,ρ2n v a =代入上式可得 ρc v a 3=证毕 1-7证明:因为n2a v =ρ,v a a v a ⨯==θsin n所以:va ⨯=3v ρ证毕1-10解:设初始时,绳索AB 的长度为L ,时刻t 时的长度 为s ,则有关系式:t v L s 0-=,并且 222x l s +=将上面两式对时间求导得: 0v s-= ,x x s s 22= 由此解得:xsv x-= (a ) (a)式可写成:s v x x 0-= ,将该式对时间求导得: 2002v v s x x x =-=+ (b)将(a)式代入(b)式可得:3220220xlv x x v x a x -=-==(负号说明滑块A 的加速度向上)1-11解:设B 点是绳子AB 与圆盘的切点,由于绳子相对圆盘无滑动,所以R v B ω=,由于绳子始终处于拉直状态,因此绳子上A 、B 两点的速度在 A 、B 两点连线上的投影相等,即: θcos A B v v = (a ) 因为xR x 22cos -=θ (b ) 将上式代入(a )式得到A 点速度的大小为: 22Rx x Rv A -=ω (c )由于x v A -=,(c )式可写成:Rx R x xω=--22 ,将该式两边平方可得: 222222)(x R R x xω=- 将上式两边对时间求导可得:x x R x x R x xx 2232222)(2ω=-- 将上式消去x2后,可求得:22242)(R x xR x --=ω由上式可知滑块A 的加速度方向向左,其大小为 22242)(R xxR a A -=ω1-13解:动点:套筒A ;动系:OA 杆; 定系:机座; 运动分析:绝对运动:直线运动;o vo va ve vr vxovxot学习 资料 整理 分享 相对运动:直线运动; 牵连运动:定轴转动。
理论力学运动学知识点总结第一篇:理论力学运动学知识点总结运动学重要知识点一、刚体的简单运动知识点总结1.刚体运动的最简单形式为平行移动和绕定轴转动。
2.刚体平行移动。
·刚体内任一直线段在运动过程中,始终与它的最初位置平行,此种运动称为刚体平行移动,或平移。
·刚体作平移时,刚体内各点的轨迹形状完全相同,各点的轨迹可能是直线,也可能是曲线。
·刚体作平移时,在同一瞬时刚体内各点的速度和加速度大小、方向都相同。
3.刚体绕定轴转动。
• 刚体运动时,其中有两点保持不动,此运动称为刚体绕定轴转动,或转动。
• 刚体的转动方程φ=f(t)表示刚体的位置随时间的变化规律。
• 角速度ω表示刚体转动快慢程度和转向,是代数量,以用矢量表示。
,当α与ω。
角速度也可• 角加速度表示角速度对时间的变化率,是代数量,同号时,刚体作匀加速转动;当α 与ω异号时,刚体作匀减速转动。
角加速度也可以用矢量表示。
• 绕定轴转动刚体上点的速度、加速度与角速度、角加速度的关系:。
速度、加速度的代数值为。
• 传动比。
一、点的运动合成知识点总结1.点的绝对运动为点的牵连运动和相对运动的合成结果。
• 绝对运动:动点相对于定参考系的运动;• 相对运动:动点相对于动参考系的运动;• 牵连运动:动参考系相对于定参考系的运动。
2.点的速度合成定理。
• 绝对速度:动点相对于定参考系运动的速度;• 相对速度:动点相对于动参考系运动的速度;• 牵连速度:动参考系上与动点相重合的那一点相对于定参考系运动的速度。
3.点的加速度合成定理。
• 绝对加速度:动点相对于定参考系运动的加速度;• 相对加速度:动点相对于动参考系运动的加速度;• 牵连加速度:动参考系上与动点相重合的那一点相对于定参考系运动的加速度;• 科氏加速度:牵连运动为转动时,牵连运动和相对运动相互影响而出现的一项附加的加速度。
• 当动参考系作平移或 = 0,或与平行时,= 0。
动力学定理及公式
动力学是理论力学的一个分支学科,它主要研究作用于物体的力与物体运动的关系。
以下是动力学定理及公式,请考生掌握。
1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止
2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}
3.牛顿第三运动定律:F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}
4.共点力的平衡F合=0,推广{正交分解法、三力汇交原理}
5.超重:FN>G,失重:FN
6.牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子
注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。
动力学的基本原理与运动方程推导动力学是物理学中研究物体运动的学科,它的基本原理和运动方程推导是了解和掌握动力学的关键。
本文将介绍动力学的基本原理,并推导出运动方程,以帮助读者更好地理解这一领域的知识。
一、动力学的基本原理动力学的基本原理包括牛顿三定律和能量守恒定律。
1. 牛顿第一定律:物体在没有外力作用下,将保持静止或匀速直线运动。
这意味着物体的速度只有在受到外力作用时才会改变。
2. 牛顿第二定律: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。
数学表达式为F=ma,其中F是物体所受的力,m是物体的质量,a是物体的加速度。
3. 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。
这意味着物体之间的相互作用力总是成对出现的。
4. 能量守恒定律:在一个封闭系统中,能量的总量保持不变。
能量可以在不同形式之间相互转化,但总能量保持恒定。
二、运动方程的推导在了解了动力学的基本原理之后,我们可以推导出物体的运动方程。
假设一个物体在一维空间中运动,且只受到一个力的作用。
根据牛顿第二定律,我们知道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。
可以将牛顿第二定律表示为:F = ma其中,F是物体所受的力,m是物体的质量,a是物体的加速度。
根据运动学的定义,加速度可以表示为速度的变化率。
假设物体的初始速度为v0,加速度为a,时间为t,物体的速度可以表示为:v = v0 + at同样地,速度的变化率就是位移的变化率。
假设物体的初始位移为x0,位移为x,时间为t,物体的位移可以表示为:x = x0 + v0t + 1/2at^2这就是物体的运动方程,它描述了物体在给定时间内的位移。
通过上述推导,我们可以看到物体的运动方程与物体的质量、加速度、速度和位移之间的关系。
在实际应用中,我们可以通过测量物体的运动参数,来计算物体的质量或者力的大小。
三、动力学的应用动力学的原理和运动方程在很多领域都有广泛的应用。
牛顿第二定律两类动力学问题知识点、两类动力学问题1 •动力学的两类基本问题第一类:已知受力情况求物体的运动情况。
第二类:已知运动情况求物体的受力情况。
2 •解决两类基本问题的方法以加速度为桥梁”由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解,具体逻辑关系如图:对牛顿第二定律的理解1 •牛顿第二定律的五个性质”2 •合力、加速度、速度的关系(1) 物体的加速度由所受合力决定,与速度无必然联系。
(2) 合力与速度夹角为锐角,物体加速;合力与速度夹角为钝角,物体减速。
A/一 F 一(3归=仪是加速度的定义式,a与v、A/无直接关系;a=m是加速度的决定式3.[应用牛顿第二定律定性分析]如图1所示,弹簧左端固定,右端自由伸长到O 点并系住质量为m的物体,现将弹簧压缩到A点,然后释放,物体可以一直运动到B 点。
如果物体受到的阻力恒定,则()图1A. 物体从A到0先加速后减速B. 物体从A到0做加速运动,从0到B做减速运动C. 物体运动到0点时,所受合力为零D. 物体从A到0的过程中,加速度逐渐减小解析物体从A到0,初始阶段受到的向右的弹力大于阻力,合力向右。
随着物体向右运动,弹力逐渐减小,合力逐渐减小,由牛顿第二定律可知,加速度向右且逐渐减小,由于加速度与速度同向,物体的速度逐渐增大。
当物体向右运动至A0间某点(设为点0'时,弹力减小到与阻力相等,物体所受合力为零,加速度为零,速度达到最大。
此后,随着物体继续向右运动,弹力继续减小,阻力大于弹力,合力方向变为向左。
至0 点时弹力减为零,此后弹力向左且逐渐增大。
所以物体越过0'点后,合力(加速度)方向向左且逐渐增大,由于加速度与速度反向,故物体做加速度逐渐增大的减速运动。
综合以上分析,只有选项A正确。
答案A牛顿第二定律的瞬时性A. a i = g,a2 = gC. a i= g,a2 = 0解析由于绳子张力可以突变,故剪断B. a i = 0,a2= 2gD. a i = 2g,a2 = 0OA后小球A、B只受重力,其加速度a i【典例】(2016安徽合肥一中二模)两个质量均为m的小球,用两条轻绳连接, 处于平衡状态,如图2所示。