大学物理上

大学物理上册所有公式第一章质点运动学和牛顿运动定律1.1平均速度=1.2瞬时速度v==1.3速度v=1.6平均加速度=1.7瞬时加速度（加速度）a==1.8瞬时加速度a==1.11匀速直线运动质点坐标x=x0+vt1.12变速运动速度v=v0+at1.13变速运动质点坐标x=x0+v0t+at21.14速度随坐标变化公式:v2-v02=2a(x-x0)1.15自由落体运动1.16竖直上抛运动1.17抛体运动速度分量1.18抛体运动距离分量1.19射程X=1.20射高Y=1.21飞行时间y=xtga—1.22轨迹方程y=xtga—1.23向心加速度a=1.24圆周运动加速度等于切向加速度与法向加速度矢量和a=at+an1.25加速度数值a=1.26法向加速度和匀速圆周运动的向心加速度相同an=1.27切向加速度只改变速度的大小at=1.281.29角速度1.30角加速度1.31角加速度a与线加速度an、at间的关系an=at=牛顿第一定律：任何物体都保持静止或匀速直线运动状态，除非它受到作用力而被迫改变这种状态。

牛顿第二定律：物体受到外力作用时，所获得的加速度a的大小与外力F的大小成正比，与物体的质量m成反比；加速度的方向与外力的方向相同。

1.37F=ma牛顿第三定律：若物体A以力F1作用与物体B，则同时物体B必以力F2作用与物体A；这两个力的大小相等、方向相反，而且沿同一直线。

万有引力定律：自然界任何两质点间存在着相互吸引力，其大小与两质点质量的乘积成正比，与两质点间的距离的二次方成反比；引力的方向沿两质点的连线1.39F=GG为万有引力称量=6.67×10-11Nm2/kg21.40重力P=mg(g重力加速度)1.41重力P=G1.42有上两式重力加速度g=G(物体的重力加速度与物体本身的质量无关，而紧随它到地心的距离而变)1.43胡克定律F=—kx(k是比例常数，称为弹簧的劲度系数)1.44最大静摩擦力f最大=μ0N（μ0静摩擦系数）1.45滑动摩擦系数f=μN(μ滑动摩擦系数略小于μ0)第二章守恒定律2.1动量P=mv2.2牛顿第二定律F=2.3动量定理的微分形式Fdt=mdv=d(mv)F=ma=m2.4＝＝mv2－mv12.5冲量I=2.6动量定理I=P2－P12.7平均冲力与冲量I==(t2-t1)2.9平均冲力＝＝＝2.12质点系的动量定理(F1+F2)△t=(m1v1+m2v2)—(m1v10+m2v20)左面为系统所受的外力的总动量，第一项为系统的末动量，二为初动量2.13质点系的动量定理：作用在系统上的外力的总冲量等于系统总动量的增量2.14质点系的动量守恒定律（系统不受外力或外力矢量和为零）==常矢量2.16圆周运动角动量R为半径2.17非圆周运动，d为参考点o到p点的垂直距离2.18同上2.21F对参考点的力矩2.22力矩2.24作用在质点上的合外力矩等于质点角动量的时间变化率2.26如果对于某一固定参考点，质点（系）所受的外力矩的矢量和为零，则此质点对于该参考点的角动量保持不变。

大学物理上期末知识点总结关键信息：1、力学部分知识点质点运动学牛顿运动定律动量守恒定律和能量守恒定律刚体定轴转动2、热学部分知识点气体动理论热力学基础3、电磁学部分知识点静电场恒定磁场电磁感应电磁场和电磁波11 力学部分111 质点运动学位置矢量、位移、速度、加速度的定义和计算。

运动方程的表达式和求解。

曲线运动中的切向加速度和法向加速度。

相对运动的概念和计算。

112 牛顿运动定律牛顿第一定律、第二定律、第三定律的内容和应用。

常见力的分析，如重力、弹力、摩擦力等。

牛顿定律在质点和质点系中的应用。

113 动量守恒定律和能量守恒定律动量、冲量的定义和计算。

动量守恒定律的条件和应用。

功、功率的计算。

动能定理、势能的概念和计算。

机械能守恒定律的条件和应用。

114 刚体定轴转动刚体定轴转动的运动学描述，如角速度、角加速度等。

转动惯量的计算和影响因素。

刚体定轴转动定律的应用。

力矩的功、转动动能、机械能守恒在刚体定轴转动中的应用。

12 热学部分121 气体动理论理想气体的微观模型和假设。

理想气体压强和温度的微观解释。

能量均分定理和理想气体内能的计算。

麦克斯韦速率分布律。

122 热力学基础热力学第一定律的内容和应用。

热力学过程，如等容、等压、等温、绝热过程的特点和计算。

循环过程和热机效率。

热力学第二定律的两种表述和微观意义。

13 电磁学部分131 静电场库仑定律、电场强度的定义和计算。

电场强度的叠加原理。

电通量、高斯定理的应用。

静电场的环路定理、电势的定义和计算。

等势面、电场强度与电势的关系。

132 恒定磁场毕奥萨伐尔定律、磁感应强度的定义和计算。

磁感应强度的叠加原理。

磁通量、安培环路定理的应用。

安培力、洛伦兹力的计算。

133 电磁感应法拉第电磁感应定律的应用。

动生电动势和感生电动势的计算。

自感和互感的概念和计算。

磁场能量的计算。

134 电磁场和电磁波位移电流的概念。

麦克斯韦方程组的积分形式和微分形式。

电磁波的产生和传播特性。

1.a n =222)(ωωR RR R v == a t =αωR dt d R dt dv == 2.F=dtdPdt mv d =)(=ma 3.冲量I=F ∆t =⎰21t t Fdt4.动量定理的微分形式Fdt=mdv dp=⎰21t t Fdt ＝⎰21)(v v mv d ＝mv 2－mv 15.动量定理 I=P 2－P 1=mv-mv 06,质点系的动量守恒定律（系统不受外力或外力矢量和为零）∑=ni ii v m 1=∑=ni i i vm 1=常矢量7.L =R ×P =R ×m V 力矩M=R ×F 8.dtdLM ==R ×F 9000ωωJ J L L dL Mdt LL t t -=-==⎰⎰10质点的角动量守恒L=L 0=常矢量,（拉小球有心力，枪打杆） 11J=∑i mir 2 定轴转动定理M=J β（滑轮）类F=ma 角动量L=Jw12环中J=2/3mr 2边J=5/3mr 2,盘中J=1/2mr 2边J=3/2mr 2杆中J=1/12ml 2边J=/3ml 213刚体的机械能守恒mgz c +1/2J ω2=常数（杆摆下θ时角速度lg θωsin 3=，θsin 21l z c =）14热力学温度 T=273.15+t15.==222111T V P T V P 常量 即TV P =常量 16PV=RT M Mmol17理想气体压强公式 P=231v mn =2/3n εt 平均动能εt=1/2mv 2=2/3KT （只与温度有关）P=VNn nkT T N R V N mV N NmRT V M MRT A A mol ====(18kT it 2=ε i 为自由度数=3,5,7 29E=RT iM M E M M E mol mol 200==υ 20 Q=∆E+A dQ=dE+dA 准静态Q=∆E+⎰21dv V V P dQ=dE+Pdv21.等容过程2211 T P T P V RM M T P mol ===或常量 )(12T T C M M Q v mol v -==∆E=)(212T T R iM M mol - 22.等压过程)(12T T C M MQ p molp -=C P =R+C V =A+∆E 2211 T V T V P R M M T V mol ===或常量 R C C v p =- R i C R i C p v 222+==23内能增E 2-E 1= RdT iM M dE mol 2=24.等温：12ln V VRT M M A Q mol T ==（全部转化为功） 25绝热 )(12T T C M ME A v mol--== 261212111Q Q Q Q Q Q A -=-==η 27.2122Q Q Q A Q -==ω Q2为从低温热库中吸收的热量28卡诺η=211211-1T T T T T -=- 2121T TQ Q = 29电偶极子（大小相等电荷相反）E 3041r Pπε-= 电偶极距P =q l30细直棒θπεθλθπελsin 4sin r 4dl 2020ad dE x ==无限长E=a20πελ31圆环E=23220)r (4+R qx πε（x 表示到轴线上的点到圆环中心的距离） 32薄圆盘E=02εσχ(-2x1)(122R X +）R ∞→E=02εσX 很大E 204x q πε≈ 33无限长直棒 rE 02πελ=（λ代表线密度） 34无限大均匀带点平面02εσ=E 35高斯定理:∑⎰=∙int 0q 1εSdS E均匀带电球面 ) ˆ4120R r r r Q E 〉=（πεE=0 (r<R)36球体E=r 20e r 4πεQ (r>R)rRQr304πε(r<R) 37均匀带电圆柱面E=r 0e r2πελ(r>R ）0(r<R)38圆柱体E=r 0e r 2πελ(r>R)rRe 220πελ(r<R ） 39圆环21220)(4x R Q U +=πε40毕奥-萨伐尔定律：20sin 4rIdl dB θπμ=41直导线⎰-==)cos (4sin 421020θθπμθπμcon rI r Idl B ’无限长r I B πμ40=半无限长rIB πμ20=延长线上B=0 42圆电流轴232220)(2χμ+=R IR B （x 表示到圆心的距离）圆心处 RIB 20μ=任意一段圆弧在圆心处B=ϕπμRI40 很远处圆形或半弧长302xISB πμ≈S 为原线圈面积，磁矩n e NIS P m =则302xP B mπμ=43单个运动电荷在距离r 处产生的磁304rq B ⨯=πμ 44螺线管B=)cos (cos 2120θθμ-nI无限长B=nI 0μ半无限端口B=½nI 0μ 45圆盘B=20Rσωμ(面密度，角速度)46通过任一曲面S 的总磁通量 ⎰∙=ΦSm dS B通过闭合曲面的总磁通量⎰=∙SdS B 0 磁感应强度B 沿任意闭合路径L 的积分I dl B L 0μ=∙⎰外为047直导线矩形面积的磁通量B=120ln 2d d Il πμ. 48螺线管内的磁场I RNB πμ20= 49圆柱面rIB πμ20=(r>R)内部为0 50圆柱体B=202R Ir πμ(r<R)B=r Iπμ20(r>R ）51无限大平面20iμ（i 为面密度)。

大学物理（I ）试题汇总《大学物理》（上）统考试题一、填空题（52分）1、一质点沿x 轴作直线运动，它的运动学方程为 x =3+5t +6t 2-t 3 (SI) 则 (1) 质点在t =0时刻的速度=v __________________；(2) 加速度为零时，该质点的速度=v ____________________． 2、一质点作半径为 0.1 m 的圆周运动，其角位置的运动学方程为： 2214πt +=θ (SI) 则其切向加速度为t a =__________________________．3、如果一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为μ，当这货车爬一与水平方向成θ角的平缓山坡时，要不使箱子在车底板上滑动，车的最大加速度a max ＝____________________．4、一圆锥摆摆长为l 、摆锤质量为m ，在水平面上作匀速圆周运动，摆线与铅直线夹角θ，则(1) 摆线的张力T ＝_____________________；(2) 摆锤的速率v ＝_____________________．5、两个滑冰运动员的质量各为70 kg ，均以6.5 m/s 的速率沿相反的方向滑行，滑行路线间的垂直距离为10 m ，当彼此交错时，各抓住一10 m 长的绳索的一端，然后相对旋转，则抓住绳索之后各自对绳中心的角动量L ＝_______；它们各自收拢绳索，到绳长为 5 m 时，各自的速率v＝_______．6、一电子以0.99 c 的速率运动(电子静止质量为9.11×10-31 kg ，则电子的总能量是__________J ，电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_____________．7、一铁球由10 m 高处落到地面，回升到 0.5 m 高处．假定铁球与地面碰撞时 损失的宏观机械能全部转变为铁球的内能，则铁球的温度将升高__________．（已知铁的比热c ＝ 501.6 J ·kg -1·K -1）8、某理想气体在温度为T = 273 K 时，压强为p =1.0×10-2 atm ，密度ρ = 1.24×10-2 kg/m 3，则该气体分子的方均根速率为___________． (1 atm = 1.013×105 Pa) 9、右图为一理想气体几种状态变化过程的p －V 图，其中MT 为等温线，MQ 为绝热线，在AM 、BM 、CM 三种准静态过程中：(1) 温度升高的是__________过程； (2) 气体吸热的是__________过程． 10、两个同方向同频率的简谐振动，其合振动的振幅为20 cm ，与第一个简谐振动的相位差为φ –φ1 = π/6．若第一个简谐振动的振幅为310 cm = 17.3 cm ，则第二个简谐振动的振幅为___________________ cm ，第一、二两个简谐振动的相位 差φ1 - φ2为____________．11、一声波在空气中的波长是0.25 m ，传播速度是340 m/s ，当它进入另一介质时，波长变成了0.37 m ，它在该介质中传播速度为______________．12、折射率分别为n 1和n 2的两块平板玻璃构成空气劈尖，用波长为λ的单色光垂直照射．如果将该劈尖装置浸入折射率为n 的透明液体中，且n 2＞n ＞n 1，则劈尖厚度为e 的地方两反射光的光程差的改变量是_________________________．13、平行单色光垂直入射在缝宽为a =0.15 mm 的单缝上．缝后有焦距为f =400mm 的凸透镜，在其焦平面上放置观察屏幕．现测得屏幕上中央明条纹两侧的两个第三级暗纹之间的距离为8 mm ，则入射光的波长为λ=_______________．14、一束单色光垂直入射在光栅上，衍射光谱中共出现5条明纹．若已知此光栅缝宽度与不透明部分宽度相等，那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是第_____________级和第____________级谱线．15、用相互平行的一束自然光和一束线偏振光构成的混合光垂直照射在一偏振片上，以光的传播方向为轴旋转偏振片时，发现透射光强的最大值为最小值的5倍，则入射光中，自然光强I 0与线偏振光强I 之比为__________．16、假设某一介质对于空气的临界角是45°，则光从空气射向此介质时的布儒斯特角是_______________________．二、计算题（38分）17、空心圆环可绕光滑的竖直固定轴AC 自由转动，转动惯量为J 0，环的半径为R ，初始时环的角速度为ω0．质量为m 的小球静止在环内最高处A 点，由于某种微小干扰，小球沿环向下滑动，问小球滑到与环心O 在同一高度的B 点和环的最低处的C 点时，环的角速度及小球相对于环的速度各为多大?(设环的内壁和小球都是光滑的，小球可视为质点，环截面半径r <<R .)18、3 mol 温度为T 0 =273 K 的理想气体，先经等温过程体积膨胀到原来的5倍，然后等容加热，使其末态的压强刚好等于初始压强，整个过程传给气体的热量为Q = 8×104 J ．试画出此过程的p －V 图，并求这种气体的比热容比γ = C p / C V 值． (普适气体常量R =8.31J·mol -1·K -1)19、一质量为0.20 kg 的质点作简谐振动，其振动方程为 )215cos(6.0π-=t x (SI)．求：(1) 质点的初速度； (2) 质点在正向最大位移一半处所受的力．17、20、一平面简谐波沿Ox 轴的负方向传播，波长为λ ，P 处质点的振动规律如图所示．(1) 求P 处质点的振动方程； (2) 求此波的波动表达式；(3) 若图中 λ21=d ，求坐标原点O 处质点的振动方程．21、在双缝干涉实验中，用波长λ＝546.1nm (1 nm=10-9 m)的单色光照射，双缝与屏的距离D ＝300 mm ．测得中央明条纹两侧的两个第五级明条纹的间距为12.2 mm ，求双缝间的距离．22、在惯性系S 中，有两事件发生于同一地点，且第二事件比第一事件晚发生∆t =2s ；而在另一惯性系S ＇中，观测第二事件比第一事件晚发生∆t '=3s ．那么在S ＇系中发生两事件的地点之间的距离是多少？三、问答题（5分）23、两个大小与质量相同的小球，一个是弹性球，另一个是非弹性球．它们从同一高度自由落下与地面碰撞后，为什么弹性球跳得较高？地面对它们的冲量是否相同？为什么？《大学物理》（下）物探统考试题一、填空题1，如图所示，在边长为ａ的正方形平面的中垂线上，距中心０点21ａ处，有一电量为ｑ的正点电荷，则通过该平面的电场强度通量为____________．2_______________________。