大学物理复习题力学部分 ppt课件
合集下载
大学物理-力学课件(全)
详细描述
牛顿第二定律
总结词
描述力对物体转动效应的定律。
详细描述
力的矩与转动定律指出，力矩是力和力臂的乘积，其方向垂直于力和力臂所在的平面。公式表示为M=FL，其中M表示力矩，F表示作用力，L表示力臂。转动定律则说明，对于定轴转动系统，系统的角加速度与作用于转轴上的合力矩成正比，与转动惯量成反比。
力的矩与转动定律
万有引力定律
04
CHAPTER
弹性力学
能够恢复其原始形状和大小的物体。
弹性体定义
线弹性体、非线弹性体、超弹性体等。
弹性体的分类
杨氏模量、泊松比等。
弹性体的物理属性
拉伸、压缩、弯曲、剪切等。
弹性体的变形
弹性体的基本性质
物体内部相邻部分之间的相互作用力。
弹性体的应力与应变
应力定义
正应力和剪应力。
应力的分类
动量的计算方法
动量与动量守恒定律
在没有外力作用的情况下，一个系统内各个物体的动量总和保持不变。这一定律是经典力学中重要的基本定律之一，适用于宏观低速的物体系统。
动量守恒定律
通过分析系统的受力情况和动量变化情况，根据动量守恒定律可以求出系统内各个物体的动量和速度变化情况。在解决实际问题时，通常需要先对系统进行受力分析和动量分析，然后根据动量守恒定律列方程求解。
应用方法
动量与动量守恒定律
02
CHAPTER
运动学
描述物体位置变化的物理量，表示为矢量，由起点指向终点的有向线段。
位移
描述物体运动快慢的物理量，等于位移对时间的导数，表示为矢量。
速度
位移与速度
加速度
描述物体速度变化快慢的物理量，等于速度对时间的导数，表示为矢量。
牛顿第二定律
总结词
描述力对物体转动效应的定律。
详细描述
力的矩与转动定律指出，力矩是力和力臂的乘积，其方向垂直于力和力臂所在的平面。公式表示为M=FL，其中M表示力矩，F表示作用力，L表示力臂。转动定律则说明，对于定轴转动系统，系统的角加速度与作用于转轴上的合力矩成正比，与转动惯量成反比。
力的矩与转动定律
万有引力定律
04
CHAPTER
弹性力学
能够恢复其原始形状和大小的物体。
弹性体定义
线弹性体、非线弹性体、超弹性体等。
弹性体的分类
杨氏模量、泊松比等。
弹性体的物理属性
拉伸、压缩、弯曲、剪切等。
弹性体的变形
弹性体的基本性质
物体内部相邻部分之间的相互作用力。
弹性体的应力与应变
应力定义
正应力和剪应力。
应力的分类
动量的计算方法
动量与动量守恒定律
在没有外力作用的情况下，一个系统内各个物体的动量总和保持不变。这一定律是经典力学中重要的基本定律之一，适用于宏观低速的物体系统。
动量守恒定律
通过分析系统的受力情况和动量变化情况，根据动量守恒定律可以求出系统内各个物体的动量和速度变化情况。在解决实际问题时，通常需要先对系统进行受力分析和动量分析，然后根据动量守恒定律列方程求解。
应用方法
动量与动量守恒定律
02
CHAPTER
运动学
描述物体位置变化的物理量，表示为矢量，由起点指向终点的有向线段。
位移
描述物体运动快慢的物理量，等于位移对时间的导数，表示为矢量。
速度
位移与速度
加速度
描述物体速度变化快慢的物理量，等于速度对时间的导数，表示为矢量。
大学物理力学ppt课件
应用实例
天体运动中行星绕太阳的角动量守恒，刚体定点转动的 角动量守恒等。
06
功能原理和机械能守恒定律
功能原理内容解释
功能原理定义
系统所受外力的功等于系统动能的变化量。
公式表示
$W\_{ext}=\Delta E\_k$
物理意义
外力做功导致物体动能改变，是能量转化和 传递的基本规律之一。
机械能定义及分类
大学物理力学ppt课件
目
CONTENCT
录
• 力学基本概念 • 运动学基础 • 牛顿运动定律及应用 • 动量定理与动量守恒定律 • 角动量定理与角动量守恒定律 • 功能原理和机械能守恒定律
01
力学基本概念
质点与刚体
质点
具有一定质量，但没有形状和大小的理想化物理模型。质点模型 忽略了物体的形状和大小，只考虑其质量，便于研究物体的运动 规律。
动量定理表述及证明过程
动量定理表述
物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化 量。
动量定理证明过程
通过牛顿第二定律和运动学公式推导得出。
动量守恒条件及应用实例
动量守恒条件
系统所受合外力为零或不受外 力作用。
动量守恒应用实例
碰撞问题、爆炸问题等。在这 些问题中，可以通过动量守恒 定律求解物体的速度、位移等 物理量。
、位移等物理量。
注意事项
当存在非保守力（如摩擦力 ）做功时，机械能不守恒， 需要考虑能量损失和转化。
THANK YOU
感谢聆听
03
牛顿运动定律及应用
牛顿三定律内容
第一定律
任何物体都要保持匀速直线运 动或静止状态，直到外力迫使 它改变运动状态为止。
第二定律
物体的加速度跟物体所受的合 外力成正比，跟物体的质量成 反比，加速度的方向跟合外力 的方向相同。
大学物理力学(全) ppt课件
ppt课件
14
例. 已知质点的运动方程为
x(t) R cost
y(t) R sin t
R和 为常量。（1）求其轨道
形和和态自加和然速特 坐 度征 标a。 系（ 中写2）出在质直点角速坐度标v系
ppt课件
15
(1) x2 y2 R2
vx
dx dt
R sin t
lim lim
t0 t
t t 0
ppt课件
dt
3
a dv d (v) dv v d
dt dt
dt dt
如果轨道在点A 的内切圆的曲率半径为 ,
an
v
d
dt
n
v
d
dt
n
v2
n
at
dv
dt
一般情况下, 质点的加速度矢量应表示为
dv dt
R
d
dt
R
v
R
矢量
ppt课件
10
(t) (t) (t)
t 0 (0) 0 (0) 0
(t )
(t)
0 0
t
(t)dt
0 t
(t )dt
0
ppt课件
11
例 质点作匀加速圆周运动， 0 const,
ppt课件
21
牛顿第二定律： F ma
Fx
直角坐标系分量形式Fy
Fz
max may maz
m m m
dvx
大学物理ppt课件
静电场中的电势
在静电场中，电势是一个相对量，它的大小与参考点的选择有关。在同一个静电场中，不 同位置的电势不同，但任意两点间的电势差是一定的。
磁场与电流
01 02 03
磁场
磁场是由磁体或电流所产生的物理场，可以用磁感应强度 和磁场强度来描述。磁感应强度是矢量，其方向与小磁针 静止时北极所指的方向相同，其大小可以用磁通密度来衡 量。磁场强度也是一个矢量，其方向与磁感应强度的方向 垂直。
几何光学的历史
几何光学的发展可以追溯到古代，当 时人们已经开始利用光的直线传播和 反射性质。
光速与相对论
光速的定义
光速是光在真空中传播的速度，约为每秒299,792,458米。
光速的测量
光速的测量可以追溯到17世纪，当时科学家们开始尝试测量光速 。
光速与相对论的关系
相对论是由爱因斯坦提出的，它解释了光速在不同介质中的变化以 及光速对时间的影响。
大学物理ppt课件
目录
CONTENTS
• 力学部分 • 电磁学部分 • 光学部分 • 量子物理部分 • 实验物理部分
01
力学部分
牛顿运动定律
牛顿第一定律
物体总保持匀速直线运动或静止状态，除非作用在它 上面的力迫使它改变这种状态。
牛顿第二定律
物体的加速度与作用力成正比，与物体质量成反比。
牛顿第三定律
经典实验重现及解析
经典实验选择
选择一些经典的物理实验进行重现及解析， 例如牛顿第二定律、胡克定律等，需要了解 这些实验的背景和意义。
实验装置与操作
根据选择的经典实验，准备相应的实验装置和器材 ，掌握实验操作流程和数据采集方法。
结果分析与讨论
对实验结果进行分析和讨论，理解实验原理 和结论，并与理论进行比较和验证。
在静电场中，电势是一个相对量，它的大小与参考点的选择有关。在同一个静电场中，不 同位置的电势不同，但任意两点间的电势差是一定的。
磁场与电流
01 02 03
磁场
磁场是由磁体或电流所产生的物理场，可以用磁感应强度 和磁场强度来描述。磁感应强度是矢量，其方向与小磁针 静止时北极所指的方向相同，其大小可以用磁通密度来衡 量。磁场强度也是一个矢量，其方向与磁感应强度的方向 垂直。
几何光学的历史
几何光学的发展可以追溯到古代，当 时人们已经开始利用光的直线传播和 反射性质。
光速与相对论
光速的定义
光速是光在真空中传播的速度，约为每秒299,792,458米。
光速的测量
光速的测量可以追溯到17世纪，当时科学家们开始尝试测量光速 。
光速与相对论的关系
相对论是由爱因斯坦提出的，它解释了光速在不同介质中的变化以 及光速对时间的影响。
大学物理ppt课件
目录
CONTENTS
• 力学部分 • 电磁学部分 • 光学部分 • 量子物理部分 • 实验物理部分
01
力学部分
牛顿运动定律
牛顿第一定律
物体总保持匀速直线运动或静止状态，除非作用在它 上面的力迫使它改变这种状态。
牛顿第二定律
物体的加速度与作用力成正比，与物体质量成反比。
牛顿第三定律
经典实验重现及解析
经典实验选择
选择一些经典的物理实验进行重现及解析， 例如牛顿第二定律、胡克定律等，需要了解 这些实验的背景和意义。
实验装置与操作
根据选择的经典实验，准备相应的实验装置和器材 ，掌握实验操作流程和数据采集方法。
结果分析与讨论
对实验结果进行分析和讨论，理解实验原理 和结论，并与理论进行比较和验证。
《大学物理简明教程》总复习课件
《大学物理简明教程》总复习课件一、力学部分1. 牛顿运动定律：物体在不受外力作用时，将保持静止或匀速直线运动；物体受到外力作用时，其加速度与外力成正比，与物体质量成反比。
2. 动能定理：物体的动能变化等于物体所受外力做的功。
3. 势能：物体在重力场中具有的势能等于其重力势能；物体在弹性力场中具有的势能等于其弹性势能。
4. 动量守恒定律：在封闭系统中，物体间的相互作用力导致系统总动量守恒。
5. 角动量守恒定律：在封闭系统中，物体间的相互作用力导致系统总角动量守恒。
二、热学部分1. 热力学第一定律：能量守恒定律在热学中的体现，即系统吸收的热量等于系统内能的增加和对外做功之和。
2. 热力学第二定律：熵增原理，即在一个孤立系统中，熵总是增加的，直到达到最大值。
3. 热力学第三定律：绝对零度时，系统的熵为零。
4. 理想气体状态方程：描述理想气体状态参量（压强、体积、温度）之间关系的方程，即 PV=nRT。
5. 热容：描述物体吸收或放出热量时温度变化的物理量，包括比热容和摩尔热容。
三、电磁学部分1. 库仑定律：描述点电荷之间相互作用力的规律，即F=kq1q2/r^2。
2. 高斯定理：描述静电场中电荷分布与电场强度关系的定律，即∮E·dA=Q/ε0。
3. 法拉第电磁感应定律：描述磁场变化引起电场变化的规律，即ε=dΦ/dt。
4. 安培环路定理：描述电流与磁场之间关系的定律，即∮B·dl=μ0I。
5. 麦克斯韦方程组：描述电磁场基本规律的方程组，包括高斯定理、法拉第电磁感应定律、安培环路定理和洛伦兹力定律。
四、光学部分1. 光的反射定律：描述光线在光滑表面上反射时，反射光线、入射光线和法线共面的规律。
2. 光的折射定律：描述光线从一种介质进入另一种介质时，入射角和折射角之间关系的规律。
3. 双缝干涉：描述光波在双缝实验中产生的干涉现象，即明暗相间的条纹。
4. 单缝衍射：描述光波通过单缝时产生的衍射现象，即中央亮条纹和两侧暗条纹。
大学物理力学(全)ppt课件
碰撞后两物体粘在一起以 共同速度运动的碰撞。此 时机械能损失最大，动能
之和最小。
05
流体力学基础
流体的性质与分类
流体的定义
流体是指在外力作用下，能够连续变形且不能恢复原 来形状的物质。
流体的性质
流动性、压缩性、黏性。
流体的分类
按物理性质可分为气体和液体；按化学性质可分为纯 净物和混合物。
流体静力学
重力势能
重力做功与路径无关，只与初末 位置的高度差有关。 03
机械能守恒定律
04 只有重力或弹力做功的物体系统 内，动能与势能可以相互转化， 而总的机械能保持不变。
刚体定轴转动动力学
刚体定轴转动的描述
角速度、角加速度和转动惯量等物理量的定义和 计算。
刚体定轴转动的动能定理
刚体定轴转动时，合外力矩对刚体所做的功等于 刚体转动动能的变化。
弹性势能与动能之间的转化
在振动过程中，物体的动能和弹性势能不断相互转化。
弹性碰撞与非弹性碰撞
弹性碰撞
碰撞过程中，物体间无机 械能损失的碰撞。碰撞后 两物体以相同的速度分开
，且动能之和不变。
非弹性碰撞
碰撞过程中，物体间有机 械能损失的碰撞。碰撞后 两物体以不同的速度分开
，且动能之和减小。
完全非弹性碰撞
伯努利方程的应用
伯努利方程在流体力学中有广泛的应用，如计算管道中流体的流速和流量、分析机翼升力原理、解释 喷雾器工作原理等。同时，伯努利方程也是一些工程领域（如水利工程、航空航天工程等）中设计和 分析的重要依据。
06
分析力学基础
约束与自由度
约束的概念
约束是对物体运动的一种限制，它减少了物体的自 由度。
牛顿运动定律
牛顿第一定律（惯性定律）
之和最小。
05
流体力学基础
流体的性质与分类
流体的定义
流体是指在外力作用下，能够连续变形且不能恢复原 来形状的物质。
流体的性质
流动性、压缩性、黏性。
流体的分类
按物理性质可分为气体和液体；按化学性质可分为纯 净物和混合物。
流体静力学
重力势能
重力做功与路径无关，只与初末 位置的高度差有关。 03
机械能守恒定律
04 只有重力或弹力做功的物体系统 内，动能与势能可以相互转化， 而总的机械能保持不变。
刚体定轴转动动力学
刚体定轴转动的描述
角速度、角加速度和转动惯量等物理量的定义和 计算。
刚体定轴转动的动能定理
刚体定轴转动时，合外力矩对刚体所做的功等于 刚体转动动能的变化。
弹性势能与动能之间的转化
在振动过程中，物体的动能和弹性势能不断相互转化。
弹性碰撞与非弹性碰撞
弹性碰撞
碰撞过程中，物体间无机 械能损失的碰撞。碰撞后 两物体以相同的速度分开
，且动能之和不变。
非弹性碰撞
碰撞过程中，物体间有机 械能损失的碰撞。碰撞后 两物体以不同的速度分开
，且动能之和减小。
完全非弹性碰撞
伯努利方程的应用
伯努利方程在流体力学中有广泛的应用，如计算管道中流体的流速和流量、分析机翼升力原理、解释 喷雾器工作原理等。同时，伯努利方程也是一些工程领域（如水利工程、航空航天工程等）中设计和 分析的重要依据。
06
分析力学基础
约束与自由度
约束的概念
约束是对物体运动的一种限制，它减少了物体的自 由度。
牛顿运动定律
牛顿第一定律（惯性定律）
大学物理力学复习ppt课件
作用在系统上的合外力等于系统的总质量乘以质心的 加速度——质心运动定律
.
11
二、动量定理和动量守恒定理
（力的时间累积效果）
1、动量、冲量的概念,.
P mv
It1 t2F (t)d t F(t2t1)
2、质点动量定理
t P
Id It0F d tP 0d P P P 0
即
I m v m v 0
J mjrj2
j
J r2dm
刚体的转动惯量与以下三个因素有关： i）与刚体的质量有关．
ii）与刚体的几何形状及质量的分布有关．
iii）与转轴的位置有关．
平行轴定理: JOJCmd2
d
C mO
3、转动定理.
M J J d
. dt
22
三、力矩的时间累积作用
冲量矩、角动量、角动量定理．
1、角动量.
x
t t0
方向:右手螺旋方向
角加速度
dω dt
d2
d2t
dt
v rωe t at r anrω2
a re trω 2e n
二、力矩的瞬时作用规律----转动定律
1、力矩M的概念.
M
r
F
上式中, r是力的作用. 点相对于转轴的位矢
21
2、转动惯量.
转动惯量是表征刚体转动惯性大小的物理量,它定义为
第二章
运动的守恒量 和守恒定律
.
10
一、质心 质心运动定律
1、质心 r C m 1 m r 1 1 m m 2 2 r 2 m m ii r i (i n 1m ir i)/m
n
mixi
xC
i 1
m
n
mi yi
大学物理力学部分习题PPT课件
m 。求此时薄板对通过原中心与板面垂直的轴的转动惯量。
解：
圆盘质量面密度
R2
m
(R
2)2
4m
3 R2
小圆盘面积的质量
m2
( R)2
2
( R)2
2
4m
3 R2
1m 3
大圆盘面积的质量 M m 1 m
由平行轴定理，半径为 R/2 的小3 圆盘对 O 点的转动惯量为
I2
1 2
m2
(
h
转动定理：
mg
x mgR sin 3 mR2
2
由 A 点瞬时速度为零，对于质心有：
A c R 0,
vc
R,
ac
R -
15
解得
ac
2 3
g
sin
圆柱体质心的速度为
vc
2ac x
4 3
g (h0
h)
(2) 根据质心运动定理 mg sin f mac
解得
f 1 mg sin
转动惯量
J
v r, at r, an
miri2 J r2dm
v
v2 r
i
力矩
角动量
力矩的功 A 2 M d 1
-
转动动能
Ek
1 2
J2
5
二、基本定律
(1) 转动惯量平行轴定理
Jz Jc Mh2 (2)刚体定轴转动定理
M J
(3) 定轴转动刚体的动能定理
A内 0
A外
Ek
1 2
mR2(1cos2)sind
2
mR2(1cos2)sind
所以： J
0
-
2
9
大学物理学复习ppt
（1）g 竖直向下； （2）0； （3）g 竖直向下； （4）(v0cosθ)2/g
静止于坐标原点、质量为4kg的物体在合外力F=3x2(N)作用下向x 轴正向运动，物体运动2m的过程中，求（1）合外力做的功；（2） 物体的末动能；（3）物体的末速度。
解：(1) A F dr Fdx 2 3x2dx x3 2 8(J)
U P E dl
• 点电荷 • （5）电势差
U q
4 0 r
b
Uab
E dl
a
• 2.基本规律 • （1）电荷守恒定律
• （2）库仑定律 • （3）高斯定理 • （4）环路定理
F 1 q1q2
40 r2
E dS q
S
0
LE dl 0
均匀带电圆环半径为R，带电量为q,求：圆环轴线上一点的场
I r2dm 质量连续分布的物体
I 1 ml 2 均质细棒对端点垂直轴 3
I 1 mR2 均质圆盘对中心垂直轴 2
2.基本规律
（1）转动定律
M I
（2）转动动能定理
A
1 2
I22
1 2
I12
（3）角动量定理（动量矩定理）
t2
t1
Mdt
L2
L1
（4）角动量守恒定律（动量矩守恒定律）
合外力矩为零时，角动量保持不变。
①× ②× ③× ④× ⑤×
细棒可绕其一端在竖直平面内自由转动，若把 棒拉至水平位置后任其自由摆动，则在向下运动过 程中，它的角速度、角加速度、转动惯量、角动量、 转动动能、动量变不变？
答案：
角速度变
角加速度变
转动惯量不变
mg
角动量变
转动动能变 动量变
静止于坐标原点、质量为4kg的物体在合外力F=3x2(N)作用下向x 轴正向运动，物体运动2m的过程中，求（1）合外力做的功；（2） 物体的末动能；（3）物体的末速度。
解：(1) A F dr Fdx 2 3x2dx x3 2 8(J)
U P E dl
• 点电荷 • （5）电势差
U q
4 0 r
b
Uab
E dl
a
• 2.基本规律 • （1）电荷守恒定律
• （2）库仑定律 • （3）高斯定理 • （4）环路定理
F 1 q1q2
40 r2
E dS q
S
0
LE dl 0
均匀带电圆环半径为R，带电量为q,求：圆环轴线上一点的场
I r2dm 质量连续分布的物体
I 1 ml 2 均质细棒对端点垂直轴 3
I 1 mR2 均质圆盘对中心垂直轴 2
2.基本规律
（1）转动定律
M I
（2）转动动能定理
A
1 2
I22
1 2
I12
（3）角动量定理（动量矩定理）
t2
t1
Mdt
L2
L1
（4）角动量守恒定律（动量矩守恒定律）
合外力矩为零时，角动量保持不变。
①× ②× ③× ④× ⑤×
细棒可绕其一端在竖直平面内自由转动，若把 棒拉至水平位置后任其自由摆动，则在向下运动过 程中，它的角速度、角加速度、转动惯量、角动量、 转动动能、动量变不变？
答案：
角速度变
角加速度变
转动惯量不变
mg
角动量变
转动动能变 动量变
大学物理力学复习ppt课件
m
p
m0
1
u2 c2
m0u
1
u2 c2
E mc 2 Ek m0c2
4.４ 动量能量关系： E2 E02 p2c2
14
例 半人马座α星是离我们太阳系最近的恒星，地
面观察者测得其距离是4.31016m，现宇宙飞船以
= 0.99c的速度由地面飞往α星 ①按地球的钟，飞到α星要多长时间？ ②按宇宙飞船上的钟，飞到α星要多长时间？
力
平面曲线运动的描述
学
运动学中的两类问题
瞬时效应---积累效应 动力学 质点---质点系---刚体
平动---转动（类比法） 2
动力学
1. 瞬时效应
搞清各规律的内容、来源、适用对象、成
立条件、对参考系的依赖关系
力 的
平动效应
F ma
质点
牛Ⅱ
p m
F
dP
dt
质点系
牛Ⅲ
F外
W外 W内非 E
dW外 0 dW内非 0
EC
4
平动与转动
平动
力与冲量
F
Fdt
t
转动
力矩与冲量矩
M
Mdt
t
质量与动量
m
P
mv
平动动能
Ek
1 2
m 2
转动惯量与角动量
J
m r2dr
P
J
V
转动动能
Ek
1 2
J 2
力的功
W F dr
证：依据受力分析得所受力矩为：
M lmg sin lmg
大学物理力学部分课件
机械能守恒定律
在没有外力或外力做功为零的情况下，质点或系统的动能和势能之和保持不变。
THANKS
感谢观看
冲量
描述力作用效果的物理量，等于力的 作用时间与力的乘积。
动能与势能
动能
物体由于运动而具有的能量，等于物体质量与速度平方的一 半的乘积。
势能
物体由于位置而具有的能量，如重力势能、弹性势能等。
力的矩与扭矩
力的矩
描述力对物体转动效应的物理量，等 于力的大小、力臂（从转动轴到力的 垂直距离）的乘积。
扭矩
力的分解
将一个力分解为两个或多个分力，这些分力共同产生与原力相同的效应。
02
运动学
直线运动01ຫໍສະໝຸດ 020304
定义
物体在直线上运动时，其位置 可以用一个坐标来描述。
性质
直线运动是最简单的运动形式 ，具有方向性和可重复性。
分类
根据速度是否变化，直线运动 可分为匀速直线运动和变速直
线运动。
应用
在日常生活中，许多物体的运 动都可以近似为直线运动，例
如火车在铁轨上的运动。
曲线运动
定义
物体在空间中沿曲线轨迹的运 动。
性质
曲线运动具有方向性和不可重 复性。
分类
根据物体受到的力是否恒定， 曲线运动可分为匀速曲线运动 和变速曲线运动。
应用
行星绕太阳的运动、篮球的投 篮等都是曲线运动的实例。
相对运动与绝对运动
相对运动
描述一个物体相对于另一个物体的运 动状态。
绝对运动
描述一个物体相对于固定参考系（如 地球）的运动状态。
关系
相对运动和绝对运动是相互关联的， 一个物体的绝对运动会通过相对运动 反映到另一个物体上。
在没有外力或外力做功为零的情况下，质点或系统的动能和势能之和保持不变。
THANKS
感谢观看
冲量
描述力作用效果的物理量，等于力的 作用时间与力的乘积。
动能与势能
动能
物体由于运动而具有的能量，等于物体质量与速度平方的一 半的乘积。
势能
物体由于位置而具有的能量，如重力势能、弹性势能等。
力的矩与扭矩
力的矩
描述力对物体转动效应的物理量，等 于力的大小、力臂（从转动轴到力的 垂直距离）的乘积。
扭矩
力的分解
将一个力分解为两个或多个分力，这些分力共同产生与原力相同的效应。
02
运动学
直线运动01ຫໍສະໝຸດ 020304
定义
物体在直线上运动时，其位置 可以用一个坐标来描述。
性质
直线运动是最简单的运动形式 ，具有方向性和可重复性。
分类
根据速度是否变化，直线运动 可分为匀速直线运动和变速直
线运动。
应用
在日常生活中，许多物体的运 动都可以近似为直线运动，例
如火车在铁轨上的运动。
曲线运动
定义
物体在空间中沿曲线轨迹的运 动。
性质
曲线运动具有方向性和不可重 复性。
分类
根据物体受到的力是否恒定， 曲线运动可分为匀速曲线运动 和变速曲线运动。
应用
行星绕太阳的运动、篮球的投 篮等都是曲线运动的实例。
相对运动与绝对运动
相对运动
描述一个物体相对于另一个物体的运 动状态。
绝对运动
描述一个物体相对于固定参考系（如 地球）的运动状态。
关系
相对运动和绝对运动是相互关联的， 一个物体的绝对运动会通过相对运动 反映到另一个物体上。
大学物理知识点力学ppt课件
dW外 dW非保内 0
E 常数
刚体力学内容总结
刚体定轴转动的角量描述
d
dt
d d 2
dt dt2
线量与角量的关系
si ri
i ri
ai
di
dt
ri
ain
i2
ri
ri2
刚体定轴转动的角动量与转动惯量
L I I m iri2 r 2 d m
刚体定轴转动的角动量定理
3、速度
υ
dr
dx
i
dy
j
dz
k
dt dt dt dt
大小
方向
d d 2r d 2 x d 2 y d 2z
4、加速度 a i j k
大小:
dt
a
dt2
a
dt2 dt2
a2 a2 a2
x
y
z
dt2
方向: cos ax cos ay cos az
a
a
a
5、切向加速度、法向加速度
)若dW外 dW非保内 0 EK EP 常量
解题方法小结
•第一类：求刚体转动某瞬间的角加速度，一般用转动 定律求解。如质点和刚体组成的系统，对质点列牛顿 运动方程，对刚体列转动定律方程，再列角量和线量 的关联方程，并联立求解。
• 第二类：求刚体与质点的碰撞、打击问题。把它们 选作一个系统时，系统所受合外力矩常常等于零， 所以系统角动量守恒。列方程时，注意系统始末状 态的总角动量中各项的正负。
3 ) 已 知 ax ( x)，求υx ( x)
4 ) 已 知 υx (t )，求 x(t ) 5) 已 知 υx ( x),求 x(t )
ax ( x)dx υxdυx dx x(t)dt
大学物理力学ppt课件
02
非线性物理力学的研究对象与 方法
03
非线性物理力学的应用领域与 发展趋势
混沌现象与分形几何在物理力学中应用
01
02
03
混沌现象的基本概念与 原理
分形几何在物理力学中 的应用
混沌现象与分形几何在 物理力学中的联系与区
别
量子物理力学发展前沿
量子物理力学的基本概念与原理 量子物理力学的研究对象与方法 量子物理力学的发展前沿与未来趋势
E=mc^2，表示物体的能量与其质量成正比，其中c为光速。
02
能量与质量的等价性
质能方程揭示了能量与质量的等价性，即能量可以转化为质量，质量也
可以转化为能量。
03
核反应中的质量亏损与能量释放
在核反应中，反应前后的质量差乘以光速的平方即为释放的能量。
广义相对论简介
01
等效原理
在局部区域内，无法 区分均匀引力场和加 速参照系中的物理效 应。
感谢观看
02
时空弯曲
物质的存在会导致时 空的弯曲，物体的运 动轨迹受弯曲时空的 影响。
03
引力波
加速运动的物体会辐 射引力波，引力波是 时空弯曲中的涟漪效 应。
04
黑洞与宇宙学
广义相对论预言了黑 洞的存在，并为宇宙 学提供了理论框架。
06
现代物理力学进展与应用
Chapter
非线性物理力学概述
01
非线性物理力学的基本概念与 原理
应用场景
解释飞机升力、喷雾器原理、虹吸现象等。
注意事项
仅适用于不可压缩、无粘性的理想流体，且流动必须是定常的。
黏性现象与斯托克斯定律
01
黏性现象
流体内部由于分子间相互作用而 产生的内摩擦力，表现为流动阻 力。
大学物理PPT(力学部分)
(3)
FN1cos m2 g m2 (a2sin )
(4)
且
FN' 1 FN1
(5)
解以上方程组，可得
a1
m2 m1
gsincos m2sin 2
a2
(m1 m2 )gsin m1 m2sin 2
(2) 设沿水平方向给劈施加力F，且木块与劈以相同的加速 度a沿水平方向运动，方向如图所示。
解 受力如图所示 建立自然坐标
列方程
mgcos m dv (1)
dt
Байду номын сангаас
FN
mgsin
mv 2 R
(2)
R
A
en
FN
mg
et
变量代换
dv dt
dv d d dt
dv d
v dv
R d
分离变量 vdv Rgcos d
利用初始条件，积分
v
0 vdv 0 Rgcos d
即
1v 2 Rgsin
即
v
v
2 0
2gR
2 gR 2 x
所以
v0 2gR 11.2km s1 （第二宇宙速度）
例 如图所示，质量为m的小球与劲度系数为k的轻弹簧构成弹 簧振子系统。开始时，弹簧处于原长，小球静止，现以恒
力F向右拉小球，设小球与水平面间的摩擦系数为。
求 小球向右运动的最大距离。
k
y
mF
x
O
FN
m Fr Fe
2
由此可得
v 2Rgsin
R
A
en
FN
mg
et
由(2)式有
FN
mgsin
m 2Rgsin
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2
3. 对功的概念有以下几种说法： (1)保守力作正功时，系统内相应的势能增加． (2)质点运动经一闭合路径，保守力对质点作功为零． (2)作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以两者
所作功的代数和必为零． 在上述说法中： (A) (1)、(2)是正确的． (B) (2)、(3)是正确的． (C) 只有(2)是正确的． (D) 只有(3)是正确的
0 /3 经 过的时间t= ____
大学物理复习题力学部分
12
14． 一飞轮以速率n=1500转/分转动，受到制动而均匀的 减速，经t=50s后静止。
(1)求角加速度和从制动开始到静止飞轮的转数N。
(2)求制动开始后t=25时飞轮的角速度。
(3)设飞轮的半径R=1m，求t=25s时飞轮边缘上的一点 的速度和加速度。
大学物理复习题力学部分
3
4. 对于一个物体系来说,在下列条件中，哪 种情况下系统的机械能守恒？
(A) 合外力为零. (B) 合外力不作功. (C) 外力和保守内力都不作功. (D) 外力和非保守内力都不作功保守力的是（ ） A重力 B 摩擦力 C静电场力 D 弹力
（1）棒开始转动时的角速度 （2）棒的最大偏转角
力学部分复习题
大学物理复习题力学部分
1
一、选择题
１.如果一个系统在一个过程中只有保守力做功， 那么该过程中有 （ ）
（A）动能守恒
（B）机械能守恒
（C）动量守恒
（D）角动量守恒
２. 质点系的动能增量为：
（A）质点系所有外力做的功
（B）质点系所有内力做的功
（C）质点系所有内力和外力做功的代数和
（D）质点系保守力大学做物理复习的题力学功部分
A. IA IB B. I A I B C. I A I B D.不能确定
大学物理复习题力学部分
6
二、填空题
1、一质点沿半径为R的圆周运动，其路 程S随时间t变化规律为Sbt12ct2 ,式 中b、c为大于零的常数，且 b2 Rc
则质点运动的切向加速度为
；
法向加速度为 。
2、上一抛质出量，为出m射的角物 体与，水以平初面速成v 0
与时间的关系为 kt2（其中k为常数），
已知质点在第二秒末的线速度为32米/秒， 则在t =0.5秒时，质点的切向加速度 a t ＝__， 法向加速度 =a_n________。
大学物理复习题力学部分
11
11. 一质点沿x轴运动，a=3+2t，t=0时，初速为 5m/s,则t=3s时速度大小为__________.
15.一质点沿半径为0.1m的圆作圆周运动，所转过的角速
度 24t3 rad
（1）在t=2s时，质点的切向和法向加速度各为多少？
（2） 为多大时，质点的总加速度方向与半径成45° 角？
大学物理复习题力学部分
13
16. 质量为1kg的物体在笔直的公路上以初速 度50m/s从原点开始出发，受变力F=2t+2N 的力的作用，求：（1）物体在第10秒末的 速度。 （2）物体在10秒内的位移。
自由下落，在棒摆动到竖直位置时，细棒
的角速度是
。
O
大学物理复习题力学部分
9
６．质点的运动方程为 r(t) i 4 t2j tk ，式中和t
分别以m和s为单位，则质点的速度表示式
为：
，加速度表示式为： 。
7．一个小球质量为100g，水平向右以20 m/s 的速度碰撞墙壁后以同样大小的速率返回，碰 撞时间为0.01s,在这个过程中小球的动量增量 为 (原速度方向为正方向), 受到的平均冲 力F= 。
6. 力F＝12t(SI)作用在质量m＝2kg的物体上， 使物体由原点从静止iA.-54开始运动，则它在3s 末的动量大小应为：（ ）
A、-54kg·m·s-1 B、54kg·m·s-1
C、-27kg·m·s-1 D、27kg·m·s-1
大学物理复习题力学部分
5
7 . 有两个半径相同，质量相等的细圆环A和B， A环的质量分布均匀，B环的质量分布不均 匀，它们对通过环心并与环面垂直的轴的 转动惯量分别为 IA，和I则B （ ）
所做的功为
。
4、 哈雷慧星绕太阳的轨道是以太阳为一个 焦点的椭圆。它离太阳最近的距离是r1，此 时它的速率是v1。它离太阳最远时的速率是 v2，这时它离太阳的距离是r2＝ 。
大学物理复习题力学部分
8
5. 均匀细棒OA长为 L ,质量为m，可绕通过
其一端O且与棒垂直的水平固定光滑轴转动，
如图所示，今使棒从水平位置由静止开始
从地面斜向 300 角，如
忽略空气阻力，则从抛出到刚要接触地面
的过程中,物体动量增量的大小为_ ，物体
动量增量的方向为____________。
大学物理复习题力学部分
7
3、线质运量动为，1该0 质kg点的的质速点度，为在v 外 力4 t作2 i 用 1 下k 做(S6 I曲) ，
则在t = 0 s到t =1 s时间内，合外力对质点
8. 一质点在恒力F=12i－3j (SI)的作用下，位移 为r=3i+8j (SI), 在此过程中，动能增量为 ____________。
大学物理复习题力学部分
10
９.某舞蹈演员作自转运动，开始时两臂伸
开，转动惯量为J1，角速度为w1。当他将
手臂收回时,其转动惯量变为J2，则此时其
角速度
。
10．一质点在水平面内以顺时针方向沿半 径为2米的圆形轨道运动，此质点的角速度
17.一质量为m的物体，在力 F(aitb2tj) 的作用 下，由静止开始运动，求在任一时刻此力 所 做功的功率为多少。
大学物理复习题力学部分
14
18. 一长为L=0.4m的均匀木棒，质量M=1kg, 可绕水平轴o在竖直平面内转动，开始时棒自 然地竖直悬垂，现有之质量为m=10g的子弹 以v=200m/s的速率从A点射入棒的一端，并和 棒一起运动，如图所示。求：
12. 一质量为ｍ的物体，在变力Ｆ的作用下，速
度由 v 0 增加为2v 0 ,则在这个过程中合外力做功为
______________。
13. 飞轮转动惯量为Ｉ ，在t=0时角速度为 0 ，
此后经制动过程，阻力矩M的大小与 的平方成
正比，比例系数为K（K>0），当 0 /3 时，飞 轮的角加速度β= ____ 。从开始制动到所经到