9-动力学

地气系统的净辐射
地气系统的净辐射随季节、纬度、云量、云状、下垫面性质及大气成分等因素有变化。平 均而言，在两极和高纬度地区的净辐射为负，在赤道和热带地区正值。但在一个气候周 期，就整个地气系统而言，净辐射为零，地气系统的热状况没有明显变化，呈现出平衡的 状态。
辐射强迫与气候变化
• 什么是辐射强迫 • 温室气体与温室效应 • 气溶胶的辐射强迫 • 土地利用的辐射强迫 • 气候变化
地球-大气系统的总反照率称为行星反照率，它表示 入射地球的太阳辐射被大气、云及地面反射回宇宙 空间的总百分数。
目前认为全球的行星反照率数值可取0.31 地球表面的反照率 0.09 云、气溶胶和大气分子反照率 0.22
地表反照率
地表反射率的大小， 依赖于表面特性、 太阳天顶角和辐射 波长。
地表反照率 行星反照率
云-辐射相互作用
云除了通过反射、吸收和发射辐射直接影响大气的热状况外，云层中的辐射不稳定性和潜 热释放间的相互促进作用，对天气时间尺度及气候时间尺度过程都有影响。 云层能对气候系统的非绝热加热场起“修改”和再分配作用，从而影响气候的变化。一般 认为，这种影响可以归纳为如下基本过程： （1）通过潜热释放、蒸发以及感热和角动量的再分配，形成动力过程和水文过程的耦合。 （2）通过对辐射的反射、吸收和放射形成大气中辐射和动力-水文过程间的耦合。 （3）大气降水和地面水文过程的耦合。 （4）辐射和地面湍流输送的改变引起的大气和地面间的耦合。 （5）通过改变热通量影响海洋表面的能量平衡。 （6）改变到达海面的可见光辐射的比例，海洋吸收的辐射随即改变。 （7）改变冰雪区的热平衡。
Donohoe and Battisti, 2011, JC
云的反照率
通过云反照率效应使得部分 入射太阳辐射被反射回太空， 降低地气系统的温度。 云的反照率既依赖于云的厚 度、相态和含水量等云的宏 微观特性，而且和太阳高度 角也有关。

高中所有力学知识点力学是物理学的一个重要分支，研究物体的运动和受力情况。

高中阶段的力学内容较为基础，但也是进一步学习物理的重要基础。

下面将按照以下几个方面，逐步介绍高中所有力学知识点。

1.物体的运动描述–位置、位移、速度和加速度的概念和描述方法。

–位移、速度和加速度之间的关系。

2.牛顿三定律–第一定律：惯性定律，物体在没有受力作用下保持静止或匀速直线运动。

–第二定律：力的作用导致物体产生加速度，力与加速度的关系可以用F=ma表达。

–第三定律：作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在不同物体上。

3.力的合成与分解–合力和分力的概念及其计算方法。

–分解力的方法，如平行四边形法则和正交分解法。

4.物体的运动规律–牛顿第二定律在运动学中的应用，如匀加速直线运动的运动学方程和自由落体运动。

–牛顿第三定律在动力学中的应用，如斜面上的运动和网绳问题。

5.动量和动量守恒定律–动量的概念和计算方法，动量的性质。

–动量守恒定律，弹性碰撞和完全非弹性碰撞的动量守恒定律的应用。

6.力和能量–力和能量的区别和联系。

–势能和动能的概念，重力势能和弹性势能的计算方法。

–动能定理，力对物体做功与物体动能的关系。

7.万有引力和开普勒定律–万有引力定律的表达式和应用。

–开普勒定律的概念和内容，如椭圆轨道、等面积法则和调和定律。

8.静力学–物体平衡的条件和方法，如平衡力的分析和平衡力的合成。

–焦恩定律和杠杆原理。

9.动力学–牛顿第二定律在动力学中的应用，如斜面上的运动和网绳问题。

–阻力的概念和特点，如静摩擦力和动摩擦力。

10.圆周运动–圆周运动的速度、加速度和力学方程。

–离心力和向心力的概念与计算。

以上是高中所有力学知识点的简要介绍。

力学作为物理学的基础，对于高中生来说至关重要。

通过掌握这些知识点，学生可以更好地理解和应用物理学中的各种现象和问题，为日后的学习打下坚实的基础。

例题 1
y
解法1：建立Oxy坐标系，在角度q为任意值的情形下
vA
yA 2lsin q
A
xB 2lcosq
vA yA 2lqcosq 2lcosq
vB xB 2lqsinq 2lsin q
Oθ
vB
B
p mivi
i
p mAvA mBvB
p mAvA mBvB
x
2lmcosq j 2lmsinq i
l
cost
例题 3
2．求作用在O轴处的最大水平约束力
y
由质心运动定理
A
O
C
B
l/2
x
&x&C
m1 2(m1
2m2 2m3 m2 m3 )
lω2
cos
ωt
D
Fox
MaCx
(m1
2m2
2m3 )
lω2 2
cos ωt
当 cosωt 1 时，水平约束力最大，其值为
Fox,max
Macx
(m1
2m2
隔板
水池
？抽去隔板后将会
发生什么现象
水
光滑台面
第9章 动量定理及其应用
？ 二人在太空中拔河，
初始静止，同时用尽 全力相互对拉。若A 的力气大于B的力气， 则拔河的胜负将如何？
第9章 动量定理及其应用
9.1 动量定理与动量守恒 9.2 质心运动定理 9.3 综合应用举例 9.4 结论与讨论
第9章 动量定理及其应用
2lm(-sinq i cosq j)
9.1.1 质点和质点系的动量
例题 1
解法2： 质点系的质心在C处，其速度大小为
A vC

dTPg2QvCdvC
所有主动力做元功： Σ W F (Q s i n P )d s
15
代入(1)式，得 两边除以dt，得
P2 g 2QvCdvC(QsinP)ds
P2 g 2QvCaC(QsinP)vC
aC
QsinPg
P2Q
总结：
1. 应用积分式动能定理求加速度时，需要考虑从初始位置到任意位 置这一有限过程（大过程）；
注意到
ABlsvA in
1 3gsQ i2n2 3P g aA1 3g Q s cli4 o nvs A 2Q 2c si o ns
(c)
19
得
1 3gsQ i2n2 3P g aA1 3g Q s cli4 o nvs A 2Q 2c si o ns
功：
WW M F 2 Fd r d＝ rF 注 v ：d t W F 仅c 仅表示d s o 元 功F ，d 既s s
M1
非变分，也不一定为全微分
直角坐标系下： W X d x Y d y Z d z
WM2(XdxYdyZdz) M 1
二、几种常见力的功 三、力系的功 四、质点系内力的功 五、约束力的功
(c)
将 = 45°和vA = 0代入上式，得
aA
3g2.9 10
4m/2s
(2) 将 = 45°和vA = 1 m/s代入(c)式，得
aA(39 P442Q )Qg2.60m 5/s2
动能定理小结：求导，约掉1速度项
2 1 6 g s i Q n 2 4 3 P g v A d d v tA 3 g Q s i v n A 2 3 d d t Q 2 lc o sd d t