力学基本定律
力学基本定律
x g 0 a n g cos g 2 2 2 0 g t
30
三、运动学中的两类问题 1、已知运动方程，求速度、加速度，用求导法 2 dv d r dr a 2 v dt dt dt 2、已知加速度(速度)，初始条件，求速度(运动程)， 用积分的方法
dx 2 d 2 v0 x h v0 x dt dt x2 h2
x
2
h2Βιβλιοθήκη v2 0x h v0 x x h
2 2 2
x
1 2 2
2
h
2
1 dx 2x 2 dt
x
2 v0 h 2 2
h2
3 2
25
5、切向加速度和法向加速度 １）自然坐标系
动力学：研究物体作机械运动的内在因素（如
质量）和外来影响（如作用力）之间的关系。
3
物理模型
对真实的物理过程和对象，根据所讨论的问题的基本要 求对其进行理想化的简化，抽象为可以用数学方法描述的理 想模型。
*关于物理模型的提出
（１）明确所提问题；
（２）分析各种因素在所提问题中的主次； （３）突出主要因素，提出理想模型； （４）实验验证。
第一篇
力学
伽利略
牛顿
1
力学的研究对象：机械运动。 机械运动：是指一个物体相对于另一物体（或物体的这
一部分相对于另一部分）的位置随时间的变化。
2
根据问题的性质可将力学分为运动学和动力学 运动学：只研究物体运动的几何特性，不考
虑物体本身固有属性（如质量）和外来影响（如作 用力），将物体的运动用数学语言来描述。
S
A
基础物理力学49条定律
力学1.牛顿第一定律：任何物体总保持静止或匀速直线运动状态，直到受到外力迫使它改变这种运动状态为止。
2.牛顿第二定律：物体受到外力作用时，它获得的加速度与外力的大小成正比，与物体的质量成反比，且加速度方向与外力方向相同。
3：牛顿第三定律：两个物体之间同时存在作用力与反作用力，且沿同一条直线上，大小相等，方向相反。
4.万有引力定律：自然界的一切物体之间都存在吸引力，且这个力与两个物体质量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。
5.伽利略相对性原理：一切惯性系中的物体力学规律都是相同的。
6.质心运动定理：质心的运动就像是物体所受的全部质量集中与这个点，且外力全部集中于此质点的运动情况一样。
7.动量定理：物体在运动过程中所受合外力的冲量等于物体动量的改变量。
8.动量守恒定律：如果物体所受外力的矢量和为零，则系统的总动量保持不变。
9.角动量定理：质点或刚体所受的合力矩等于他角动量对时间的变化率。
10.角动量守恒定律：如果质点或刚体所受外力矩的矢量和为零，则系统的角动量保持不变。
11.动能定理：合外力对物体做的功等于物体动能的改变量。
12.机械能守恒定律：如果系统只收到保守力作用，则系统的机械能保持不变。
13.刚体转动定律：刚体的角加速度与合外力矩的大小成正比，与刚体的转动惯量成反比。
14.平行轴定理：刚体对任一转轴的转动惯量等于刚体对通过质心且与该轴平行的轴的转动惯量加上质量与两条轴距离平方的乘积。
15.狭义相对性原理：一切惯性系中的物体规律都是相同的。
16.光速不变原理：在彼此相对静止或匀速直线运动的惯性系中观测光速的大小都相同。
17.杠杆原理：一切平衡杠杆动力臂与动力大小的乘积都等于阻力臂与阻力大小的乘积。
18.阿基米德定律：物体在液体中所受的浮力大小等于排开液体所受重力的大小。
19.惠更斯原理：在波的传播过程中，波阵面上的每一点都可以看作是发射子波的波源，在其后的任一时刻，这些子波产生波阵面的包络面就是新的波阵面。
牛顿第二定律的名词解释
牛顿第二定律的名词解释1.引言1.1 概述牛顿第二定律是经典力学中的基本定律之一，也被称为力学的基本定律。
它是由著名的物理学家兼数学家艾萨克·牛顿在17世纪晚期提出的，通过这一定律，我们能够了解力量与物体运动之间的关系。
牛顿第二定律可以简洁地表达为：物体的加速度与作用于其上的力成正比，与物体的质量成反比。
具体而言，牛顿第二定律可以用以下的数学公式表示：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。
简单来说，这个定律表明了一个物体所受的加速度与作用在它上面的外力成正比，质量越大，所受的加速度越小；质量越小，所受的加速度越大。
这个定律可以从直观上解释为：越大的力作用在一个物体上，物体的运动就会越快；而同样大小的力作用在一个质量较大的物体上，它的加速度就会变小。
牛顿第二定律的意义重大，它不仅使我们能够理解物体运动的规律，还为我们解释了许多实际生活中的现象。
例如，通过牛顿第二定律，我们可以解释为什么一个重物和一个轻物体受到相同大小的力时，重物体的加速度较小，而轻物体的加速度较大。
牛顿第二定律的应用也非常广泛。
它不仅适用于描述微观物体的运动，也可以用于解释宏观物体的运动。
在工程学、天体物理学、力学等领域中，牛顿第二定律被广泛应用于各种实际情况的分析和计算。
通过牛顿第二定律，我们可以预测物体受力时的运动轨迹和速度变化。
总而言之，牛顿第二定律是一个基本的物理定律，它揭示了力与物体运动之间的关系，可以帮助我们理解和解释许多物理现象。
在本文中，我们将对牛顿第二定律的定义和公式进行详细解释，并探讨其在实际生活和科学研究中的重要性和应用。
1.2文章结构1.2 文章结构:在本文中，将按照以下结构介绍牛顿第二定律的名词解释。
首先，在引言部分对本文的概述进行说明，同时明确文章的结构和目的。
接着，在正文部分的第一小节，将详细阐述牛顿第二定律的定义和公式，以帮助读者更好地理解这个重要的物理定律。
力学基本定律
y
r (t1 )
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（C）什么情况 r s？
r s
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O
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不改变方向的直线运动; 当 t 0 时 r s .
27
案例1-2 患者，男性，45岁，建筑工人。半小时前从高空 坠落，患者感腰痛、活动受限及双下肢麻木无力。 平时无昏迷呕吐史，无大小便失禁。根据正、侧位 CR 片发现双跟骨骨折， L1 椎体压缩性骨折，上肢软 组织擦伤，膝部软组织挫伤。据其工友描述：事发 当天，陈某在工地 20 多米高空施工，因不慎从脚手 架上摔下，在下落过程中，上身被防护网钩挂了一 下，最后四肢及臀部着地在工地的沙堆上。 问题： 1 、分析整个坠落过程中，哪些因素起到了减轻 伤害的作用？2、假如这些因素使患者着地时间延长 9倍，则作用在患者上的损伤力减少多少？
[ 例 2] 一步枪在射击时，子弹在枪膛内受的推 4 力满足 F 400 10 5 t 的规律变化，已知 3 击发前子弹的速度 v 0 ，子弹出枪口时 速度 v 300 m s 。求子弹的质量等于多少？
1
0
29
解:当子弹脱离枪口时有
4 F 0 , 400 105 0 t 3 10 3 3
F
M
r b
A F r Fr cos
A F dr Fdr cos
A F dr F cos d r
a a b b
变力的功：
F
关于力学的原理
关于力学的原理力学是研究物体运动和相互作用的物理学科。
它涉及到很多基本的原理，下面将详细阐述一些力学的基本原理。
1. 牛顿第一定律（惯性定律）：物体在没有外力作用时会保持静止或匀速运动。
这意味着物体的状态不会自发地改变，除非有外力作用。
这个定律直观地描述了物体的惯性，也解释了为什么物体在没有力的情况下会保持运动状态。
2. 牛顿第二定律：物体运动的加速度与作用于其上的力成正比，与物体的质量成反比。
这可以用公式F=ma来表示，其中F是物体所受力的大小，m是物体的质量，a是物体的加速度。
这个定律告诉我们，物体的运动与其所受的力和质量有关，力是改变物体运动状态的根本原因。
3. 牛顿第三定律（作用反作用定律）：对于任何两个物体之间的相互作用力，两个物体所受的力大小相等、方向相反，并且作用在彼此的不同物体上。
这个定律解释了为什么物体之间的相互作用总是成对的，并且相互之间会产生相等而反向的力。
4. 动量守恒定律：在一个封闭系统中，如果没有外力作用，系统的总动量将保持不变。
动量是一个描述物体运动状态的物理量，它等于物体质量与其速度的乘积。
这个定律告诉我们，物体之间的相互作用会导致动量的转移，但总动量仍然保持不变。
5. 质量守恒定律：在一个封闭系统中，物体的质量总是保持不变。
这个定律是基于质量守恒的基本原理，它指出物体的质量无法被创造或破坏，只能通过物质的转移或转化来改变。
6. 力的合成与分解定律：如果一个物体受到多个力的作用，可以将这些力按照一定的规律合成为一个力，称为合力。
同样，一个力也可以按照一定的规律分解为多个力的合力。
这个定律是力学分析中一个重要的工具，可以简化力的计算和分析过程。
除了以上提到的基本原理，力学还包括其他更复杂的原理和定律，如运动学、动力学、机械能守恒定律、功与能量定律等。
力学的研究不仅可以帮助我们理解物体的运动和相互作用，还可以应用于很多实际问题的解决，如机械工程、土木工程、航空航天等领域。
物理学中经典力学理论
物理学中经典力学理论物理学是自然界最重要的科学之一。
而其中一个最早发展的分支是力学。
力学研究物质的运动以及与此相关的力，能量和动量的守恒。
经典力学理论是研究力学的经典表述，它已经成为物理学家不可或缺的基础知识。
经典力学理论的基础-牛顿的三大定律经典力学理论的基础在于牛顿的三大定律:1.第一定律，也叫“惯性定律”，说明了物体不受任何力的作用时会保持它的状态，即匀速直线运动或静止状态。
2.第二定律，即“运动定律”，描述了物体的加速度是由力和物体的质量的比例所确定的：F=ma，其中F是力，m是质量，a是加速度。
3.第三定律，即“作用-反作用定律”，表示物体之间的相互作用力是相等的，方向相反，且作用在不同的物体上。
这三条定律的结合，能够解释物体是如何运动以及为什么会运动的，是经典力学的基础。
能量，动量和守恒律在经典力学中，我们也研究能量和动量的守恒。
在动态系统中，能量和动量是非常重要的概念。
能量可以是动能和势能的总和，而动量是质量和速度的积。
能量和动量的守恒定律是极其重要的，因为它们允许我们计算参与运动的物体之间发生的粒子碰撞的结果。
哈密顿力学哈密顿力学是古典力学的一个形式化的方法。
在哈密顿力学中，物理系统的状态被描述为一组坐标，动力学变量给出为系统增加的体积元的速率。
通过极小化有关方程的一个值，哈密顿力学的数学公式综合地描述了物理系统的演化。
哈密顿力学用于计算其它宏观的物理学现象，如涡流和震荡。
牛顿运动的解答除了理论方法，经典力学也提供了一个物理学领域中最基本的实验方法之一。
经典力学很重要的一部分是解答物体如何运动以及为什么会运动的动力学问题。
这些问题通常涉及物体的速度，加速度和运动的轨迹。
解答这些问题需要一个能够帮助我们预测物体运动的方程。
在牛顿的三大定律下，数学模型和科学计算机软件结合，能够解答这些经典力学问题，例如考虑摆锤、小球和弹簧的弹性碰撞以及地球的自转和公转。
总结经典力学理论是物理学家研究力学运动的基础。
工程力学胡克定律
工程力学胡克定律一、定律定义胡克定律是工程力学中的一个基本定律，它指出在弹性限度内，物体的形变与作用力成正比。
换句话说，材料在受到外力作用时会产生形变，形变的大小与作用力的大小成正比。
二、符号表示胡克定律通常用符号F=kx 表示，其中 F 代表作用力，x 代表形变量，k 代表弹簧常数，也称为弹性系数。
三、公式及变形胡克定律的公式为F=kx，其中k 的单位为N/m 或N-m/m，表示每单位形变量所受的作用力。
根据需要，公式可以变形为x=F/k 或F=kx。
四、适用范围胡克定律适用于弹性形变范围内，即材料在受到外力作用后能够恢复到原来的状态。
如果形变量过大，材料可能会进入塑性形变范围，此时胡克定律不再适用。
五、弹簧常数弹簧常数k 是指弹簧在单位形变量下所受的作用力，其大小取决于弹簧的材料、形状和尺寸等因素。
可以通过实验方法测定弹簧常数k 的值。
六、单位换算在应用胡克定律时，需要注意单位的换算。
常见的单位有国际单位制中的N、m、kg 等，需要根据具体情况进行换算。
七、实验装置实验装置包括一个弹簧、一个测量尺、一个测量台和一个测量支架等。
弹簧的一端固定在测量支架上，另一端连接测量尺，测量尺可以移动并指示形变量的大小。
八、实验原理实验时，先测定弹簧未受到外力作用时的自由长度L0，然后将弹簧一端固定在支架上，另一端连接测量尺。
通过逐渐增加外力 F 的大小，记录相应的形变量x 的值。
根据胡克定律公式F=kx，绘制F-x 曲线，可以得出弹簧常数k 的值。
九、实验步骤1. 准备实验装置，确保测量尺和测量支架安装牢固；2. 测量弹簧未受外力作用的自由长度L0；3. 设定初始外力F 的值，记录相应的形变量x1；4. 逐次增加外力F 的值，记录相应的形变量xi；5. 绘制F-x 曲线；6. 根据曲线求出弹簧常数k 的值。
牛顿第二定律
牛顿第二定律牛顿第二定律，又称为力学基本定律之一，是指物体的加速度与作用在其上的净力成正比，与物体质量成反比。
这一定律由英国科学家艾萨克·牛顿在17世纪提出，被认为是经典力学的基石之一，对于解释物体运动和力的作用具有重要的意义。
牛顿第二定律的数学表达式为F = ma，其中F表示作用在物体上的净力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
根据这个定律，当作用在物体上的力增大时，物体的加速度也会增加；当物体的质量增加时，物体的加速度则会减小。
通过牛顿第二定律，我们可以推导出一些重要的物理公式。
例如，当物体受到恒定力作用时，根据F = ma的公式，可以得到加速度与作用力成正比，与物体质量成反比的关系。
当作用力相同，质量越大的物体加速度越小，质量越小的物体加速度越大。
此外，牛顿第二定律还可以用来解释物体受到多个力作用时的运动情况。
当物体同时受到多个力作用时，根据矢量相加的原理，可以计算出净力，并根据F = ma的公式求解物体的加速度。
这为我们研究力的合成和物体运动提供了基本的工具。
牛顿第二定律的应用范围非常广泛。
在日常生活中，我们常常可以观察到牛顿第二定律的效应。
例如，当我们推动一辆自行车，我们施加在踏板上的力越大，自行车的加速度也会增加；当我们给一个物体以一定的冲击力，物体受到的加速度与冲击力大小成正比。
牛顿第二定律不仅适用于宏观物体的运动，也适用于微观尺度的物体，比如分子、原子等。
通过牛顿第二定律，人们可以研究微观粒子受力作用的运动规律，从而深入理解物质的基本结构和性质。
然而，需要注意的是，牛顿第二定律并不适用于高速运动物体和极小尺度的微观物体。
在相对论和量子力学等领域，人们提出了相应的修正理论，来描述高速运动和微观物体的运动行为。
总之，牛顿第二定律是力学中的重要定律之一，它描述了物体运动和力的关系。
通过这一定律，我们可以解释和预测物体的运动情况，并应用于各个领域的科学研究和工程实践中。
牛顿第二定律的提出和发展对于推动人类科学的进步起到了重要的作用。
工程力学的基本原理和应用
工程力学的基本原理和应用工程力学是研究物体受力状况及其运动规律的科学，它是现代工程科学的基础。
本文将介绍工程力学的基本原理，以及它在实际工程中的应用。
一、力学的基本原理力学是物理学的一个分支，它研究物体受力的变化情况以及物体的运动规律。
在工程力学中，有三个基本原理，分别是牛顿运动定律、力的叠加原理和作用与反作用原理。
1.1 牛顿运动定律牛顿运动定律包括三个定律。
第一定律，也称为惯性定律，指出物体如果没有受到外力作用，将保持静止或匀速直线运动。
第二定律，描述物体的加速度与所受外力之间的关系。
第三定律，指出任何两个物体之间的力大小相等、方向相反。
1.2 力的叠加原理力的叠加原理是指当多个力同时作用在一个物体上时，它们的合力等于这些力的矢量和。
合力的大小和方向由各个力的大小和方向决定。
1.3 作用与反作用原理作用与反作用原理又称为牛顿第三定律，它指出两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。
换句话说，每一个力都伴随着一对相等而反向的力。
二、工程力学的应用工程力学的应用非常广泛，几乎涵盖了所有工程领域。
下面列举了几个常见的工程力学应用案例。
2.1 结构力学结构力学是工程力学的重要分支，它研究力学原理在结构设计中的应用。
通过对结构的内力、应变、变形等参数进行分析，能够确保结构在使用条件下的安全可靠。
2.2 土木工程在土木工程中，工程力学的应用非常重要。
例如，在桥梁设计中，工程力学可以用来计算桥梁受力情况，确保桥梁的稳定性。
在地基工程中，工程力学可以用来分析地基的承载能力，指导建筑物的设计。
2.3 机械工程机械工程涉及到各种机械设备和机械系统的设计与制造。
在机械工程中，工程力学可以用来分析机械零件和机械系统的受力特性，以确保其正常运行。
2.4 航空航天工程航空航天工程是一个非常复杂的领域，而工程力学在其中起着至关重要的作用。
它可以用来研究航空航天器的受力情况，优化设计方案，并确保飞行安全。
2.5 电子工程在电子工程中，工程力学可以应用于电子元件和电子设备的结构设计。
经典力学三大守恒定律
经典力学三大守恒定律
力学是物理学中最基础也是最常见的一个分支，它研究物体的运动规律和相互作用。
而在经典力学中，有三个非常重要的守恒定律，它们分别是能量守恒定律、动量守恒定律和角动量守恒定律。
能量守恒定律是指在孤立系统中，能量的总量不会发生变化。
孤立系统是指某一系统与外界没有物质和能量的交换。
这个定律表明，能量可以在不同形式之间进行转化，但总能量不会增加或减少。
举个例子，当一个摆球摆动时，它的势能和动能会相互转化，但总的能量保持恒定。
动量守恒定律是指在封闭系统中，总动量在时间内保持不变。
动量是物体的质量和速度的乘积，是物体运动的核心指标。
这个定律说明了物体在相互作用中的动量转移现象。
例如，当两个小球相撞时，它们的动量之和在碰撞前后保持不变。
这意味着一个小球的速度增加，另一个小球的速度减小，但其总动量保持恒定。
角动量守恒定律是指在绕固定点旋转的物体中，总角动量在时间内保持不变。
角动量是物体的质量、速度和旋转半径的乘积，描述了物体旋转的特性。
这个定律说明了旋转物体在运动过程中的稳定性。
当物体改变其旋转半径或角速度时，其角动量会发生相应的变化。
但在绕固定点的旋转过程中，总的角动量保持不变。
综上所述，经典力学三大守恒定律为能量守恒定律、动量守恒定律和角动量守恒定律。
这些定律为我们理解物体运动和相互作用提供了基本的原理和规律。
它们指导着我们研究自然现象和解决实际问题，对于科学和工程领域的发展具有重要的意义。
我们应当深刻理解并运用这些定律，以推动物理学的进步和应用。
力学基本定律
第一节 质点的运动
一. 位移 运动方程
1. 位移
y
质点在这段时间内位置的改 变叫它在这段时间的位移。
P P1
位移 是矢量, 既有大 小又有方向.其大小用矢 z 0
x
量 的长度表示, 记
作.
2. 运动方程
质点的运动就是它的位置随时间的变化, 也 就是它的位矢是随时间改变的。即:
上式是质点运动方程的矢量表示式。若位矢 在 直角坐标系中的三个分量分别是 则有:
二. 国际单位制和量纲
目前国内外通用的单位制是国际单位制．代号 为SI。
在确定各物理量的单位时, 选定少数几个物理量 作为基本量, 并人为地规定它们的单位, 这样的 单位叫基本单位。
基本单位有7个：时间T(秒S)、长度L(米m)、质 量M(千克kg)、温度θ（开尔文 K）、电 流I （安培A）、发光强度（坎德拉cd）、物质的 量（摩尔 Mol）。
在直角坐标系中, 加速度的分量表示式如下:
第二节 牛顿运动定律
一 牛顿运动定律
1.牛顿第一定律: 物体(质点)如果不受外力的作用, 它将保持原来 的静止状态或匀速直线运动状态(惯性定律)。
2.牛顿第二定律: 作用在物体上的合外力等于物体动量对时间的变 化率。即：
或
3. 牛顿第三定律:
力总是成对出现的，且同时出现同时消失。 如果物体A以力 作用在物体B上, 则物体B也 必然同时以一等值反向的力 作用在物体A 上, 即
第一章力学基本定律
本章要求： 1. 掌握位移、 速度、 加速度、角速度、角加速 度的概念。 2. 掌握牛顿运动定律、转动定律, 理解惯性系和 非惯性系，理解力学单位制及量纲。 3. 掌握动量守恒、 能量守恒、角动量守恒定律。 了解对称性的概念以及对称性守恒定律的关系。 4. 了解应力与应变的关系以及生物组织的特性。
大一理论力学知识点及公式
大一理论力学知识点及公式在大学理工科的学习过程中，理论力学是一门非常重要的基础课程，它为我们理解物体运动和力学原理提供了基本框架。
在学习理论力学的过程中，有一些关键的知识点和公式必须要掌握，下面将给出一些重点内容。
1. 牛顿三定律牛顿三定律是理论力学的基石，它包括:- 第一定律：一个物体如果没有受到外力作用，将保持静止或者匀速直线运动的状态。
- 第二定律：物体的加速度与作用在物体上的力成正比，反比于物体的质量。
可以用以下公式表示：F = ma其中，F 表示作用力，m 表示物体的质量，a 表示物体的加速度。
- 第三定律：任何物体之间的相互作用力都是大小相等、方向相反的一对作用力。
2. 动量和动量守恒定律动量是描述物体运动状态的一个重要物理量，动量守恒定律描述了一个封闭系统中的动量保持不变。
- 动量的定义：动量 p 等于物体的质量 m 乘以其速度 v。
可以用以下公式表示：p = mv- 动量守恒定律：在一个封闭系统中，当没有外力作用时，系统内物体的总动量保持不变。
3. 力学工作和功力学工作表示力在物体上所做的功，功是描述能量转化的重要概念。
- 力学工作定义：力在物体上所做的功等于力的大小与物体位移的乘积。
可以用以下公式表示：W = F · s- 功的计算：功可以通过计算力在物体运动方向上的投影与位移的乘积得到。
4. 动能和动能定理动能是描述物体运动能量的物理量，动能定理描述了物体受力下动能的变化关系。
- 动能的定义：动能 K 等于物体的质量 m 乘以其速度 v 的平方的一半。
可以用以下公式表示：K = 1/2 mv^2- 动能定理：物体所受合外力所做的功等于物体动能的增量。
可以用以下公式表示：W = ΔK5. 力学能和机械能守恒力学能是描述物体在力的作用下所具有的能量，机械能守恒定律描述了系统中的机械能保持不变。
- 力学能的定义：力学能等于物体的势能与动能之和。
通常势能包括重力势能和弹性势能等。
牛顿定律三个基本公式
牛顿定律三个基本公式
牛顿定律是现代物理学的一个重要基石。
它是由英国数学家、物
理学家、哲学家、神学家及发明家牛顿在其著作《自然哲学之数学原理》中提出的一套机械力学原理，牛顿定律主要提出了三个基本公式，即“常规力学定律”、“第一定律”和“第二定律”。
牛顿定律包含三个基本公式：
一，常规力学定律（Newton's law of universal
gravitation）：它提出每两个物体之间存在着引力，而引力大小取决
于两个物体质量的大小及二者间的距离，它的表达式为：F=Gm1m2/r^2，其中 G 为万有引力常数，m1，m2分别为两个物体的质量，r 为两物体间的距离。
二，第一定律（Newton's First Law）：即牛顿的惯性定律，即
物体在外力不作用下，保持着不变的状态，或保持着恒定的运动。
三，第二定律（Newton's Second Law）：物体受到外力作用而
发生变化，它的表达式为：F=ma，其中F为物体受到的外力，m为物体的质量，a为物体的加速度。
牛顿定律应用广泛，它不仅可用于分析物体的运动规律，而且可
以推广到电磁学、转动动力学和力学能量等，是现代科学研究的重要
基石和基础。
在物理学方面，牛顿定律对我们对宇宙结构及其运行原
理了解至关重要，也为技术发展提供了重要基础，使现代社会发展得
到了极大改善。
理论力学知识点梳理
理论力学知识点梳理理论力学是物理学的基础学科之一，研究物体运动的描述、力的作用和物体受力情况等问题。
下面将对理论力学的几个重要知识点进行梳理。
1.物体的运动描述物体的运动可以通过位置、速度和加速度来描述。
位置是指物体在空间中的位置，速度是指单位时间内物体移动的距离，加速度则是速度的变化率。
物体的运动可以用数学公式来表示，比如位移、速度和加速度之间的关系可以由牛顿第二定律F=ma推导得到。
2.牛顿三定律牛顿三定律是理论力学的基础，包括：惯性定律、动量定律和作用与反作用定律。
惯性定律指出，物体在没有外力作用时保持静止或匀速直线运动。
动量定律指出，物体的动量变化率等于外力的作用力。
作用与反作用定律指出，任何两个物体之间作用力大小相等、方向相反。
3.动能和势能动能是物体运动时的能量，可以用物体的质量和速度的平方的乘积来表示。
势能是物体由于位置而具有的能量，包括重力势能、弹性势能等。
动能和势能可以相互转化，在物体运动过程中总能量守恒。
4.力的合成与分解力的合成是指将多个力合成为一个力的过程，可以用平行四边形法则或三角形法则进行计算。
力的分解则是将一个力分解为多个力的合力，可以通过正弦定理和余弦定理来计算。
5.圆周运动在圆周运动中，物体受到一个向心力的作用，该力的大小与物体质量和运动速度的平方成正比，与半径的倒数成反比。
由此可得到向心加速度和向心力之间的关系。
6.非惯性参考系非惯性参考系是指相对于一个加速运动的参考系来研究物体运动的问题。
在非惯性参考系中，物体与相对参考系之间会受到惯性力的作用，需要通过加入惯性力的表达式来修正牛顿的运动方程。
7.万有引力和行星运动根据牛顿万有引力定律，两个物体之间的引力与它们的质量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
根据这一定律，可以解释行星的运动轨道，包括开普勒定律和牛顿修正引力定律。
以上是理论力学的几个重要知识点，涵盖了物体运动的描述、力的作用、动能和势能、力的合成与分解、圆周运动、非惯性参考系和万有引力等内容。
力学基本定律
力学基本定律力学是物理学的一个重要分支，研究物体和物体间相互作用的规律。
力学的基本定律是描述物体运动的基础，我们将在本文中介绍三条力学基本定律：牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律。
牛顿第一定律，也被称为惯性定律，表明物体在没有外力作用下将保持静止或匀速直线运动。
这意味着物体具有惯性，即物体继续做其原来的运动状态，除非外力强制改变运动状态。
例如，当我们乘坐火车行驶时，因为没有外力干扰，我们会保持相对静止或匀速直线运动的状态。
牛顿第二定律描述了物体受力作用时的加速度与所受力的关系。
它可以用如下公式表示：F = ma，其中F代表作用于物体的力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。
根据这个定律，我们可以计算物体在给定力下的加速度，并且可以推断物体受力大小与加速度的关系。
例如，当我们用力推动一辆自行车，推力越大，自行车的加速度越大。
牛顿第三定律是关于相互作用力的定律，它表明任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。
简而言之，这是著名的“作用力与反作用力”定律。
例如，当我们站在地面上，我们会感受到地球对我们的吸引力，同时地球也受到我们的吸引力，只是由于地球的质量远大于我们，我们感受不到我们对地球的吸引力。
以上三条定律构成了力学的基础，它们可以解释和预测物体的力学行为。
这些定律适用于各种各样的情况，无论是天体物理学还是微观粒子物理学都离不开它们。
同时，这些定律也为我们解释了自然界和技术应用中许多现象，为人类社会的发展做出了重要的贡献。
总之，力学基本定律是研究物体运动的基础，它们描述了物体受力和加速度之间的关系，以及相互作用力的特性。
理解和应用这些定律有助于我们解释和预测物体的运动行为，推动科学技术的发展。
通过深入学习力学，我们可以更好地理解自然界的规律，为人类社会的进步做出更大的贡献。
奇妙的物理力学科普力学的基本定律与应用
奇妙的物理力学科普力学的基本定律与应用奇妙的物理力学：科普力学的基本定律与应用物理力学是以质点和刚体为研究对象的科学领域，研究物体运动的规律以及力的作用和效果。
物理力学的基本定律和应用，无论在哪个领域都有着广泛的应用和重要意义。
通过深入了解物理力学的基本定律和应用，我们可以更好地理解自然界的现象和规律。
力学的基本定律在物理力学中，有三个基本定律被广泛接受并且具有重要的意义，它们分别是：牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律。
牛顿第一定律，也被称为惯性定律，描述了一个物体在无外力作用下将保持匀速直线运动或保持静止的状态。
这意味着物体将保持其原有的运动状态，直到有外力作用于它，引起其状态的改变。
牛顿第二定律是力学中的核心定律之一。
它描述了一个物体所受到的力与物体的质量和加速度之间的关系。
牛顿第二定律的数学表达式为F=ma，其中F代表力，m代表质量，而a代表加速度。
根据这个定律，我们可以计算出物体所受到的力以及物体的加速度。
牛顿第三定律，被称为作用-反作用定律，描述了任何两个相互作用的物体之间会产生相等大小且方向相反的力。
这意味着对于任何作用力，都会有一个相等大小但方向相反的反作用力。
力学的应用基于物理力学的基本定律，科学家们在各个领域开展了广泛的研究和应用。
在工程学中，力学的应用非常重要。
例如，在设计建筑物时，工程师们需要考虑到物体在地球引力下的受力情况，以确保建筑物的结构安全稳固。
力学还广泛应用于机械工程，帮助工程师们设计和改进各种机械装置，从发动机到电梯，都离不开力学的原理。
在交通领域，力学也扮演着重要的角色。
汽车设计师需要了解汽车在行驶过程中受到的各种力的作用，以确保驾驶员和乘客的安全。
此外，交通工具的运动和运行也受到力学原理的支配，例如船只、飞机和火箭。
力学还在自然科学领域具有广泛的应用。
在天文学中，力学帮助我们理解行星和恒星之间的运动，以及宇宙中各种天体的相互作用。
在生物学中，力学原理用于研究动物的运动和力的作用。
理论力学的基本原理和应用
理论力学的基本原理和应用理论力学是机械工程领域中的基础学科，涉及物体在受力作用下的运动和相互作用规律。
本文将介绍理论力学的基本原理和应用，从而帮助读者更好地理解和应用这一学科。
一、牛顿定律牛顿定律是理论力学的基础，被广泛应用于物体的力学分析。
根据牛顿第一定律，物体在没有外力作用下保持静止或匀速直线运动；根据牛顿第二定律，物体所受合力等于物体质量和加速度的乘积；根据牛顿第三定律，物体间相互作用的力大小相等、方向相反。
这些定律为我们分析和解决力学问题提供了基本原则。
二、动力学动力学是理论力学的重要分支，研究物体的运动规律和受力情况。
通过应用牛顿定律，我们可以推导出动力学方程，进一步分析物体的运动轨迹和速度变化。
例如，当我们知道物体所受的力和初始条件时，可以通过求解动力学方程来确定物体的位置、速度和加速度随时间的变化规律。
三、静力学静力学研究物体在静止状态下受力和力的平衡情况。
根据静力学原理，物体处于力的平衡状态时，合力、合力矩和力的作用线必须相互平衡。
这一原理在工程领域中广泛应用于桥梁、建筑物和机械结构等的设计和分析中。
通过静力学的分析，我们可以确定物体受力的情况，从而设计出稳定可靠的结构。
四、能量原理能量原理是理论力学中的重要概念，用于描述物体在受力作用下能量的转换和守恒。
根据能量守恒原理，一个孤立系统的总能量在没有外力和能量流入流出的情况下保持不变。
通过应用能量原理，我们可以分析物体在不同位置和状态之间的能量变化，从而更好地理解和解决力学问题。
五、应用范围理论力学的应用范围非常广泛。
在工程领域中，可以应用理论力学的原理和方法来设计和分析各种机械结构、运动系统和力学装置。
在物理学领域中，理论力学被用于研究宏观物体的运动和力学规律。
同时，理论力学的概念和方法也被应用于其他学科，如天文学、生物力学和地质力学等。
六、结论理论力学的基本原理和应用为我们解决力学问题提供了重要的工具和方法。
通过理解和应用牛顿定律、动力学、静力学和能量原理，我们可以更好地分析和解决物体的运动和力学问题。
经典力学的基础定律是
经典力学的基础定律是牛顿力学中的三大定律，分别是质点的惯性定律、运动状态的变化定律和作用-反作用定律。
这三大定律构成了经典力学的基础，解释了物体在力的作用下的运动规律，对于描述宏观物体的运动具有重要意义。
首先，质点的惯性定律表明一个物体若没有外力作用，将保持静止或匀速直线运动的状态。
这可以归结为质点的惯性，即物体对于力具有惯性，需要外力才能改变其状态。
例如，如果一个小球静止在桌面上，它会一直保持静止直到受到外力，才会产生运动。
其次，运动状态的变化定律描述了物体在受到外力作用时运动状态的变化情况。
根据这个定律，物体受到的力越大，加速度就越大；同样，物体的质量越大，加速度就越小。
这个定律可以通过牛顿第二定律来表达，即F=ma，其中F表示物体所受的力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
例如，一个力为10N的推力作用在一个质量为2kg的物体上，根据运动状态的变化定律，该物体将加速5m/s²。
最后，作用-反作用定律表明任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。
这个定律也被称为牛顿第三定律。
例如，当我们控制好蹦床的弹力后，我们可以感受到离地力减小或减少，这就是牛顿第三定律的实例。
经典力学的基础定律在物理学中有着广泛的应用。
它们被用来研究物体的运动、了解天体的运行轨迹、探索机械、流体和热力学等领域。
此外，它们也是现代物理学发展的基础，为了解更微观、更复杂的物质尺度的运动和相互作用提供了基础。
在20世纪初，随着相对论和量子力学的发展，经典力学的局限性也逐渐显现。
相对论揭示了在高速和强引力情况下经典力学的不适用性，而量子力学则揭示了微观尺度上粒子行为的统计规律和不确定性。
因此，新的理论和定律被引入，以更好地描述宏观和微观世界中的物理现象。
然而，经典力学的基础定律依然是学习物理学的重要基础，它们为我们理解世界提供了简洁而有效的工具。
总而言之，经典力学的基础定律是牛顿力学的三大定律，包括质点的惯性定律、运动状态的变化定律和作用-反作用定律。
力学与牛顿定律
力学与牛顿定律力学是物理学的一个重要分支领域，研究物体的运动、变形和原因等问题。
牛顿定律是力学的基础，描述了物体的运动状态以及受力情况。
本文将详细介绍力学的基本原理以及牛顿定律的三大定律。
一、力学的基本原理力学基于几个基本原理，其中包括质点的运动规律、质点的受力情况、动量和能量守恒定律等。
首先，我们来讨论质点的运动规律。
根据质点的运动情况，可以区分匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速曲线运动和匀变速曲线运动。
质点的运动状态可以通过位置、速度和加速度来描述，运动状态的变化率即是质点的速度和加速度。
其次，我们需要了解质点的受力情况。
牛顿第二定律给出了质点在外力作用下的加速度和受力之间的关系。
牛顿第二定律可以表达为 F = ma，其中F代表受力，m代表质量，a代表加速度。
这一定律揭示了物体的运动状态和受力的密切关系。
最后，我们必须牢记动量和能量守恒定律。
动量守恒定律指出，在没有外力作用下，物体的总动量将保持不变。
能量守恒定律则表明，在一个封闭系统中，能量的总量不会改变，只会转化成不同形式的能量。
二、牛顿定律的三大定律1. 第一定律：惯性定律牛顿第一定律，也被称为惯性定律，表明一个物体如果没有受到外力的作用，将保持静止或匀速直线运动的状态。
换句话说，物体具有惯性，不会自发地改变其运动状态。
这一定律是力学的基础，也是牛顿定律体系中的第一个定律。
2. 第二定律：运动定律牛顿第二定律是力学中的核心定律，它描述了物体受力和加速度之间的关系。
根据牛顿第二定律的公式F = ma，可以计算物体的加速度，当受到的力增大时，物体的加速度也随之增大。
这个定律揭示了物体的运动状态与受力大小和方向的关系。
3. 第三定律：作用与反作用定律牛顿第三定律又被称为作用与反作用定律，它表明一个物体对另一个物体施加了力时，另一个物体也会对其施加相等大小、但方向相反的力。
这一定律揭示了物体间相互作用力的特性，离不开周围环境的影响。
三、牛顿定律的应用牛顿定律在力学中有着广泛的应用，其中最为著名的应用是运动学和静力学。
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lim lim v
s
R R d R
t0 t t0 t
dt
加速度可分为切向加速度和法向加速度（或向心
加速度），切向加速度和法向加速度的大小分别为
a
dv dt
R
d
dt
R
an
v2 R
R 2
说明：切向加速度沿着轨道切向的方向，表 示质点速率变化的快慢；法向加速度垂直于圆周 的切向方向指向圆心，表示质点速度方向的改变 而引起的速度的变化率（法向加速度）。
所受的合外力。
F
Fi
dp d (mv) dt dt
F
m
dv
ma
或
dt
a
Fi
m
第三定律（Newton third law） 两个物体之间对各自对方的相互作用总是相等的，
而且指向相反的方向。
作用力与反作用力： 1、它们总是成对出现。它们之间一一对应。 2、它们分别作用在两个物体上。绝不是平衡力。 3、它们一定是属于同一性质的力。
方向
cos x
r
cos y
r
cos z
r
运动方程：
r r (t)
x(t)i y(t) j z(t)k
Z
P(x,y,z) r
分量式 x x(t) y y(t) z z(t)
k
i
O
j
z x
Y
y
X
轨道
质点运动的空间轨迹成为轨道.
轨道方程: F(x, y, z) 0
二、位移
建立恰当的坐标系， 以定量描述物体的运动；
提出准确的物理模型， 以突出问题中最基本的运动规律。
1-2 运动的描述
一、位置矢量 运动方程
Z
位置矢量（位矢）：
OP
r
直角坐标系中
r xi yj zk 位矢 r 大小
rr
x2 y2 z2
P(x,y,z) r
k
i
O
j
z x
Y
y
X
r 位矢
公元前4世纪，希腊亚 里士多德：力产生运动。
17世纪力学成为一门真 正学科：伽利略关于惯性运 动的论述，牛顿三大定律。
20世纪相对论改变了牛 顿力学的绝对时空观（时间 与空间相对独立，彼此之间 无联系）。
伽利略
牛顿
1-1 参考系 坐标系 物理模型
一、参考系
运动是绝对的，但运动的描述是相对的。为 了描述一个物体的运动，必须选择另一个物体作 为参考，被选作参考的物体称为参考系。
包含两个重要概念：惯性和力
牛顿第二定律（Newton second law） 在受到外力作用时，物体所获得的加速度的大小
与外力成正比，与物体的质量成反比；加速度的方 向与外力的矢量和的方向相同。
F ma
特点： 瞬时性；迭加性；矢量性
牛顿第二定律的另一种形式（牛顿当年发表形式）
任一时刻物体动量的变化率总是等于物体
3i 5 j
m s1
t 4 0
4
(4)
v
dr
3i
(t
3) j
m s1
dt
v4 3i 7 j
(5)
v0 3i 3 j, v4 3i 7 j
a
v
v4
v0
4
1j
t 4 4
m s2
(6)
a
dv
1j
m s2
dt
例：质点的运动学方程为
r
(s r )
单向直线运动情况 v v (s r )
瞬时速率等于瞬时速度的大小
dr ds
v ds dt dr dt v
四、加速度
平均加速度
A
a
v
v(t2)
v(t1 )
t
t2 t1
· r1
瞬时加速度
o
a(t)
lim
t 0
v t
dv dt
d 2r dt2
加速度是速度对时间的一阶导数
位移r
速度
v
加速度
a
r、 r、av
描述质点运动状态的物理量 描述质点运动状态变化的物理量
矢量性：四个量都是矢量，有大小和方向
加减运算遵循平行四边形法则
瞬时性：r
v
a
某一时刻的瞬时量
不同时刻不同
r
过程量
相对性：不同参照系中，同一质点运动描述不
同；不同坐标系中，具体表达形式不同
例 一质点在平面上运动，运动方程为x=3t+5,y =t2/2+3t-4.式中t以 s计，x,y以m计．(1)以时间为 变量，写出质点位置矢量的表示式；(2)求出=1 s 时刻和=2s 时刻的位置矢量，计算这1秒内质点的位 移；(3)计算t=0 s时刻到t=4s时刻内的平均速度； (4)求出质点速度矢量表示式，计算t=4 s 时质点的 速度；(5)计算t=0s 到t=4s 内质点的平均加速度； (6)求出质点加速度矢量的表示式，计算t=4s 时质 点的加速度(请把位置矢量、位移、平均速度、瞬时 速度、平均加速度、瞬时加速度都表示成直角坐标 系中的矢量式)．
v1
B
· v2
r2
v1 Δv
v2
或位矢对时间的二阶导数
直角坐标系中
加速度
a
dv
dvx
i
dvy
j
dvz
k
dt dt dt dt
d
2
r
dt2
d2x dt 2
i
d2 dt
y
2
j
d2z dt 2
k
axi ay j azk
加速度大小
a a
ax2 ay2 az2
位矢
r
位移矢量:在t时间间隔内位矢的增量
r r2 r1 r (t2) r (t1)
A
直角坐标系中
Δs
r 1
Δr
r
2
B Г
r xi yj zk
O
r ( x2 x1 )i ( y2 y1 ) j (z2 z1 )k
xi yj zk
位移大小 r Δ x2 Δ y2 Δ z2
t0 t dt dt 2
匀速圆周运动 是恒量
d dt
t
d dt
0
0
0 t
匀角加速圆周运动
是恒量
0 t
0
0t
1 2
t 2
2 02 2 ( 0 )
一般圆周运动
d
t
dt
0
0
t
0
dt
0
角量与线量之间的关系 线量 速度、加速度 角量 角速度、角加速度
S R
v 4t 12t 2 5 (m / s)
(2) v dx dt
x
t
dx (4t 12t 2 5)dt
0
0
x 2t 2 4t3 5t (m)
例
v0
l h
求：船的速率
s
解： s l 2 h2
dl dt v0
dl
v ds dt
l dt
l 2 h2
l s
v0
v0 cos
vxi vy j vzk
速度大小
v v
vx2 vy2 vz2
平均速度
v
r
x
i
y
j
z
k
t t t t
vxi vy j vzk
v
v(t )
平均速率
v s t
P
r
r
Q
瞬时速率 v lim s ds t0 t dt
O
r r
注意: 速度是矢量，速率是标量。
一般情况
vv
角速度也可表示为矢量
规定角速度矢量的方向垂
直质点运动的平面，指向
由右手螺旋法则确定，即
当四指沿质点运动方向弯 曲时，大拇指的指向就是 角速度的方向
加速转动 减速转动
方向一致 方向相反
例:质点沿半径为R的圆周按规律 s bt 1 ct 2 运动，
2
其中b, c为正的常数。试求在切向加速度与法向加速度
速率 v ds / dt
力
F
ma
1m s-1 1m/1s
1N 1kg m s-2
功
dW F dr
1J 1N m
量纲
定义：表示一个物理量如何由基本量的组合所形 成的式子 .
某一物理量 Q 的量纲 [Q] LpMqT s
量纲作用
1）可定出同一物理量不同单位间的换算关系 .
2）量纲可检验文字结果的正误 .
解： v// v0 cos 600 9.8m / s, v 0 v2
an g R R v/2/ 9.8m
g
1-3 牛顿运动规律
一、牛顿运动定律的表述
牛顿第一定律（Newton first law)(惯性定律) 任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态，直
到受到力的作用迫使它改变这种状态为止。
二、国际单位和量纲
1984年2月27日，我国国务院颁布实行以国际 单位制（SI）为基础的法定单位制 .
SI的7个基本量为长度、质量、时间、电流、 温度、物质的量和发光强度
力学的 基本量
物理量 长度 质量 时间
单位名称 米
千克
秒
符号 m
kg
s
导出量
通过物理量的定义或物理定律就可导出其他 物理量的单位。从基本量导出的量称为导出量
4t 2i
(2t
3) j
（1）求质点的轨迹 （2）求质点自t=0至t=1s质点的位移 （3）求质点在任何时刻的速度及加速度
解:
x 4t 2 (1)
得 x ( y 3)2 ,