理论力学期末考试复习课件
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理论力学期末考试复习资料题型及比例填空题(20%)选择题(20%)证明题(10%)简答题(10%)计算题(40%)第一章:质点力学(20~25%)一.质点的运动学I :(重点考查)非相对运动学1、描述质点的运动需要确定参照系和坐标系。
参照系:没特别声明,一般以地球为参照系,且认为地球是不动的,即以静止坐标系为运动的参考。
坐标系:根据问题的方便,通常选择直角坐标系(适用于三维,二维,一维的运动),极坐标系(适用于二维运动,题中明显有极径,极角等字眼或者有心力作用下质点的运动时采用极坐标系),自然坐标系(适用于二维运动,题中明显有曲率半径,切向等字眼时,或者圆周曲线运动,抛物线运动等通常采用自然坐标系)。
2、描述质点运动的基本物理量是位移(坐标)、速度、加速度,明确速度、加速度,轨道方程在三种坐标系下的求解,直角坐标系下步骤:(1), 建立好坐标系(2),表示出质点的坐标(可能借助于中间变量,如直角坐标系中借助于角度)(3)对坐标求一阶导得速度,二阶导得加速度,涉及的未知量要利用题中所给的已知信息求得。
若求轨道方程,先求得x 、y 、z 随时间或其他共同变量(参数)的函数关系,消去共同变量即可,其它坐标系下是一个道理。
若是采用处理二维运动的极坐标系和自然坐标系:明确怎么建立这两种坐标系及速度、加速度表的达式和各项的意义(a) 极坐标系:极轴(不变的),极角与极径(质点对质点的位矢大小)则随质点不断发生变化,特别需要明确的径向、横向的单位矢量j i ,的确定,径向即沿径矢延长方向,横向是垂直径向,指向极角增加的一侧,它们的方向随质点的运动不断发生变化,称为是活动坐标系;我们只需应用相应的公式计算,并理解每一项的意义即可:速度: 径向, 横向, 加速度:径向 ,明确第一项是由于径向速度得大小改变而引起,第二项则是横向速度得方向发生改变而引起;横向,第一项是混合项,其中之一表由横向速度得大小改变而引起,其中之二表由径向速度得方向改变而引起,而第二项则表示由横向速度得大小变化而引起(b)自然坐标系:明确是把矢量分为切向和法向,活动坐标系的单位矢量i 沿切向,j 沿法向,并指向轨道弯曲的一侧:不存在法向速度 是零; 法向II :相对运动学r v θθ =r v r =r r a θθθ +=22θr r a r -=当质点相对于某平动运动参照系运动时,其对地的绝对速度 ,即等于牵连速度(被运动参照系牵带着而具有与运动参照系相等的速度)+相对速度,这类问题,通常是平面运动问题,我们需建立适当坐标系,一般为直角坐标系和极坐标系,把该矢量式进行适当分解,如在直角坐标系中该类问题中区分质点和运动参照系很重要,一般来讲,运动参照系的运动相对稳定, 质点的运动变化相对较大。