理工科大学物理知识点总结及典型例题解析

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大学物理考点解析

大学物理考点解析

大学物理考点解析一、引言大学物理是理工科学生必修的一门课程,也是考核学生理论知识和实验技能的重要科目之一。

本文将对大学物理的考点进行详细解析,以帮助学生更好地备考。

二、力学力学是大学物理的基础,也是考试中常见的考点。

以下是一些重要的力学考点:1. 牛顿三定律:介绍牛顿三定律,力的平衡和运动状态的描述。

2. 运动学:重点解析一维和二维运动学方程及其应用。

3. 动力学:探讨质点的运动和加速度的计算,包括牛顿第二定律和重力加速度等。

三、热学热学是物理学的一个重要分支,研究物质的热力学过程和性质。

以下是一些重要的热学考点:1. 温度与热平衡:介绍温度的定义和测量方法,以及热平衡的概念。

2. 热力学定律:涉及热力学定律的应用,如热传递和热机的效率等。

3. 热力学循环:解析准静态过程和热力学循环的特点及性质。

四、电磁学电磁学是物理学中的一个重要分支,研究电和磁现象及其相互作用。

以下是一些重要的电磁学考点:1. 电荷与电场:描述电荷的属性和电场的特性,包括库仑定律和电场线。

2. 电势与电场:详细解析电势能的概念和电势的计算方法。

3. 电流与电路:介绍电流的定义和测量,以及简单电路的分析和计算。

五、光学光学是研究光的传播、反射、折射和干涉等现象的学科。

以下是一些重要的光学考点:1. 光的本性:解析光的波粒二象性及其相互转化。

2. 几何光学:介绍光的传播和反射、折射的定律及其应用。

3. 干涉与衍射:探讨干涉和衍射的原理和现象,如双缝干涉和光栅衍射等。

六、近代物理近代物理是对物质微观世界的研究,包括原子物理和量子力学等内容。

以下是一些重要的近代物理考点:1. 布鲁斯特角和偏振光:解析光的偏振现象和布鲁斯特角的特性。

2. 光电效应和康普顿散射:介绍光电效应和康普顿散射的基本原理和实验现象。

3. 波粒二象性和不确定性原理:探讨波粒二象性和不确定性原理的基本概念和实验表现。

七、总结大学物理是一门综合性的学科,需要学生掌握理论知识和实验技能。

理工科大学物理知识点总结及典型例题解析

理工科大学物理知识点总结及典型例题解析

理⼯科⼤学物理知识点总结及典型例题解析第⼀章质点运动学本章提要1、参照系:描述物体运动时作参考的其他物体。

2、运动函数:表⽰质点位置随时间变化的函数。

位置⽮量:k t z j t y i t x t r r)()()()(位置⽮量:)()(t r t t r r⼀般情况下:r r3、速度和加速度: dtrd v; 22dt r d dt v d a 4、匀加速运动: a 常⽮量; t a v v 0 2210t a t v r5、⼀维匀加速运动:at v v 0 ; 2210at t v x ax v v 2202 6、抛体运动: 0 x a ; g a ycos 0v v x ; gt v v y sin 0t v x cos 0 ; 2210sin gt t v y7、圆周运动:t n a a a法向加速度:22R Rv a n 切向加速度:dtdv a t 8、伽利略速度变换式:u v v【典型例题分析与解答】1.如图所⽰,湖中有⼀⼩船。

岸上有⼈⽤绳跨过定滑轮拉船靠岸。

设滑轮距⽔⾯⾼度为h ,滑轮到原船位置的绳长为l 。

当⼈以匀速v 拉绳,船运动的速度v 为多少解:取如图所⽰的坐标轴, 由题知任⼀时刻由船到滑轮的绳长为l=l 0-vt 则船到岸的距离为:22022)(-h -vt l -h l x因此船的运动速率为:2vt l h l vdtdxv2.⼀质点具有恒定的加速度2)46(m/s j i a ,在t=0时刻,其速度为零, 位置⽮量i r 10 (m).求:(1)在任意时刻的速度和位置⽮量;(2)质点在 xoy 平⾯的轨迹⽅程,并画出轨迹的⽰意图.解. (1)由加速度定义dt vd a ,根据初始条件 t 0=0 v 0=0 可得tt v )dt j i (dt a v d 046s m j t i t v /)46(由dtrd v及 t 0=0i r r 100 得t t r r dt j t i t dt v r d 0)46(0m j t i t j t i t r r ]2)310[(2322220(2)由以上可得质点的运动⽅程的分量式x=x(t) y=y(t) 即 x=10+3t 2y=2t 2消去参数t,得质点运动的轨迹⽅程为 3y=2x-20这是⼀个直线⽅程.由m i r100 知x 0=10m,y 0=0.⽽直线斜率 32 tga dy/dx k , 则1433a 轨迹⽅程如图所⽰3. 质点的运动⽅程为23010t t -x 和22015t t-y ,(SI)试求:(1) 初速度的⼤⼩和⽅向;(2)加速度的⼤⼩和⽅向.解.(1)速度的分量式为 t -dx/dt v x 6010X10t -dy/dt v y 4015 当t=0时,v 0x =-10m/s,v 0y =15m/s,则初速度的⼤⼩为01820200.v v v y x m/s⽽v 0与x 轴夹⾓为 1412300 xy v v arctga(2)加速度的分量式为 260-x x ms dtdv a 240-y y ms dt dv a 则其加速度的⼤⼩为 17222.a a a y xms -2 a 与x 轴的夹⾓为 1433 -a a arctgxy (或91326 )4. ⼀质点以25m/s 的速度沿与⽔平轴成30°⾓的⽅向抛出.试求抛出5s 后,质点的速度和距抛出点的位置.解. 取质点的抛出点为坐标原点.⽔平⽅向为x 轴竖直⽅向为y 轴, 质点抛出后作抛物线运动,其速度为cos 0v v x gt v v y sin 0 则t=5s 时质点的速度为 v x =s v y =s质点在x,y 轴的位移分别为x=v 0x t= 060220.-gt t-v y y m 质点在抛出5s 后所在的位置为 )06025108(j .-i .j y i x rm5.两辆⼩车A 、B 沿X 轴⾏驶,它们离出发点的距离分别为 XA=4t+t 2, XB= 2t 2+2t 3(SI)问:(1)在它们刚离开出发点时,哪个速度较⼤(2)两辆⼩车出发后经过多少时间才能相遇(3)经过多少时间⼩车A 和B 的相对速度为零解.(1) t /dt dx v A A 24X264t t /dt dx v B B当 t=0 时, v A =4m/s v B =0 因此 v A > v B(2)当⼩车A 和B 相遇时, x A =x B 即 322224t t t t 解得 t=0、 (⽆意义)(3)⼩车A 和B 的相对速度为零,即 v A -v B =0 3t 2+t-2=0 解得 t= . -1s(⽆意义).第⼆章质点⼒学(⽜顿运动定律)本章提要1、⽜顿运动定律⽜顿第⼀定律 o F 时 v常⽮量⽜顿第⼆定律 k ma i ma i ma a m F z y x⽜顿第三定律 'F F2、技术中常见的⼏种⼒:重⼒ g m P弹簧的弹⼒ kx f 压⼒和张⼒滑动摩擦⼒ N f k k 静摩擦⼒ N f s s3、基本⾃然⼒:万有引⼒、弱⼒、电磁⼒、强⼒。

大学物理四章知识点归纳

大学物理四章知识点归纳

大学物理四章知识点归纳大学物理是理工科学生必修的一门课程,它涵盖了广泛的物理知识。

在大学物理课程中,我们通常会学习四个主要章节:力学、热学、电磁学和光学。

本文将通过逐步思考的方式,归纳总结这四个章节的主要知识点。

力学力学是物理学的基础,它研究物体在力的作用下的运动规律。

力学主要包括牛顿运动定律、动量和能量守恒等内容。

1.牛顿第一定律:一个物体如果没有外力作用在它上面,它将保持静止或匀速直线运动。

2.牛顿第二定律:一个物体所受到的合力等于物体的质量乘以加速度,即F=ma。

3.牛顿第三定律:任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。

4.动量守恒定律:在一个封闭系统中,物体的总动量保持不变。

5.能量守恒定律:在一个封闭系统中,物体的总能量保持不变。

热学热学是研究热力学和热传导的学科,它与能量转化和热平衡有关。

热学主要包括温度、热传导、热容和热机等内容。

1.温度:物体的温度是物体分子平均运动速度的度量。

2.热传导:热传导是指热能从热源传递到冷源的过程。

3.热容:物体的热容是指单位质量物体升高或降低1摄氏度所需要的热量。

4.热机:热机是将热能转化为机械能的装置,如蒸汽机、内燃机等。

电磁学电磁学是研究电场和磁场相互作用的学科,它涉及电荷、电流和电磁波等内容。

1.库伦定律:两个电荷之间的电力与它们之间的距离成反比,与它们的电荷量成正比。

2.电流:电流是电荷在单位时间内通过导体截面的数量。

3.安培定律:电流所产生的磁场的大小与电流强度成正比。

4.法拉第电磁感应定律:变化的磁场会在导体中产生感应电动势。

5.麦克斯韦方程组:描述电磁场的基本方程。

光学光学是研究光的传播和光的性质的学科,它涉及光的干涉、衍射和偏振等内容。

1.光的干涉:当两束或多束光波相遇时,它们的干涉会产生明暗相间的干涉条纹。

2.光的衍射:光通过一个小孔或尺寸相近的障碍物时,会发生衍射现象。

3.光的偏振:只有在某个方向上振动的光称为偏振光。

4.杨氏实验:通过干涉的方法测量光的波长。

大物全部知识点总结

大物全部知识点总结

大物全部知识点总结大物,又称大学物理,是大学阶段的物理学课程。

它包括了经典力学、电磁学、热学、光学、近代物理等内容。

通过学习大物课程,学生可以了解物质的结构和运动规律,掌握物理实验方法,培养科学思维和动手能力。

经典力学是大物课程中的重要部分,它是研究宏观物体受力和运动规律的学科。

经典力学包括牛顿运动定律、动量和动量定理、角动量和角动量定理、能量和能量守恒定律等内容。

学生需要掌握力学定律的应用,能够解决物体的运动和碰撞问题。

电磁学是研究电荷和电磁场相互作用规律的学科。

大物课程中的电磁学包括了库仑定律、电场和电势、电流和电磁场、电磁感应和法拉第定律等内容。

学生需要了解电磁学的基本理论,掌握电场和磁场的计算方法,能够分析电路和电磁现象。

热学是研究物体热力学性质和热传导规律的学科。

大物课程中的热学包括了热力学定律、热力学过程、热力学循环等内容。

学生需要了解热力学的概念和基本定律,掌握热力学系统的分析方法,能够解决热传导和热力学循环问题。

光学是研究光的传播规律和光学器件原理的学科。

大物课程中的光学包括了几何光学、物理光学和光波导论等内容。

学生需要掌握光的反射和折射规律,了解光的干涉和衍射现象,能够分析光学器件的工作原理。

近代物理是研究微观世界和基本粒子性质的学科。

大物课程中的近代物理包括了光的波粒二象性、原子物理、原子核物理和量子物理等内容。

学生需要了解微粒的波粒二象性,掌握原子和原子核的结构特性,能够解释量子物理现象。

总的来说,大物课程涵盖了物理学的基础知识和理论方法,是理工科学生必修的一门重要课程。

通过学习大物,学生可以发展科学思维和动手能力,为未来的专业学习和科研工作打下坚实基础。

大学物理大一知识点总结笔记

大学物理大一知识点总结笔记

大学物理大一知识点总结笔记引言:大学物理是理工科大一学生必修的一门课程,对于初次接触物理学的同学们来说,掌握基本的知识点是非常重要的。

本文将对大学物理大一的知识点进行总结和归纳,以帮助同学们更好地学习和掌握这门课程。

一、力学1. 运动的描述在力学中,我们需要了解运动的基本概念和描述方法。

运动的基本描述包括位移、速度和加速度,它们分别表示物体在时间内的位置变化、位置变化的快慢和变化速率的快慢。

2. 牛顿定律牛顿定律是力学的基石,包括牛顿第一定律(惯性定律)、牛顿第二定律(力的概念和F=ma)、牛顿第三定律(作用力与反作用力)等。

掌握这些定律对于分析和解决物体运动问题至关重要。

3. 力的合成与分解力的合成与分解是力学中非常重要的概念和方法,可以帮助我们更好地理解和计算多个力的作用效果,解决力平衡和力和运动问题。

二、热学1. 温度与热量温度和热量是热学中的基本概念。

温度表示物体内部分子、原子的平均动能的大小,常用温标有摄氏度和开尔文度。

热量表示物体之间由于温度差异而传递的能量,热量的单位为焦耳。

2. 物态变化物质在不同温度下会经历不同的物态变化,包括固体的熔化和凝固、液体的沸腾和凝结、气体的蒸发和凝华等。

掌握这些物态变化的规律可以帮助我们理解物质的性质和热力学的基本原理。

3. 热量传递热量传递有三种方式:导热、对流和辐射。

导热是指热量通过固体的直接接触传递,对流是指液体或气体中的大量粒子在传热过程中的运动传递热量,辐射是指热量通过电磁波辐射传递。

理解热量传递的方式对于解释自然界中的现象和应用于工程技术中具有重要意义。

三、光学1. 光的反射与折射光的反射和折射是光学中基本的现象,可以用光的几何光学理论进行描述。

反射是指光线遇到物体时发生方向改变的现象,折射是指光线从一种介质传到另一种介质时改变传播方向的现象。

2. 球面镜和薄透镜球面镜和薄透镜是光学中常用的光学元件。

球面镜包括凸透镜和凹透镜,可以用来成像和放大物体。

大学物理知识点总结

大学物理知识点总结

大学物理知识点总结大学物理是理工科学生的一门重要基础课程,它涵盖了广泛的知识领域,包括力学、热学、电磁学、光学和近代物理等。

以下是对大学物理主要知识点的总结。

一、力学力学是大学物理的基础部分,主要研究物体的运动和相互作用。

1、运动学位移、速度和加速度的概念:位移是物体位置的变化,速度是位移对时间的变化率,加速度是速度对时间的变化率。

匀变速直线运动:速度与时间的关系、位移与时间的关系等公式,如 v = v₀+ at , x = v₀t + 1/2at²。

曲线运动:平抛运动、圆周运动等,涉及到线速度、角速度、向心加速度等概念及相关公式。

2、牛顿运动定律牛顿第一定律:任何物体都要保持匀速直线运动或静止的状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。

牛顿第二定律:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,即 F = ma 。

牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力,总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。

3、功和能功的定义:力在位移方向上的分量与位移的乘积,W =Fxcosθ 。

动能定理:合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。

势能:重力势能、弹性势能等,势能与位置有关。

机械能守恒定律:在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。

二、热学热学研究热现象的规律和本质。

1、热力学第一定律表述为:一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和,即ΔU = Q + W 。

应用于理想气体的等容、等压、等温过程和绝热过程。

2、热力学第二定律克劳修斯表述:热量不能自发地从低温物体传到高温物体。

开尔文表述:不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用功而不产生其他影响。

3、理想气体状态方程公式为 pV = nRT ,其中 p 是压强,V 是体积,n 是物质的量,R 是普适气体常量,T 是温度。

三、电磁学电磁学是大学物理中的重要部分,涉及电场、磁场和电磁感应等内容。

大学物理考点详解

大学物理考点详解

大学物理考点详解物理是一门研究自然界物质和能量之间相互作用关系的学科,是理工科学生必修的一门课程。

在大学物理学习过程中,不同的知识点和考点构成了整个课程体系的重要组成部分。

本文将对一些常见的大学物理考点进行详解,帮助学生更好地理解和应对考试。

1. 牛顿运动定律牛顿运动定律是经典力学的基础,包括第一定律(惯性定律)、第二定律(运动定律)和第三定律(作用与反作用定律)。

- 第一定律指出物体在没有外力作用下保持静止或匀速直线运动。

- 第二定律描述了物体受力与加速度之间的关系,即F=ma。

- 第三定律表明任何两个物体之间存在相互作用力,且这两个作用力大小相等、方向相反。

2. 动能和势能动能和势能是能量的两种不同形式。

动能是物体运动所具有的能量,计算公式为K=1/2 mv²,其中m为物体质量,v为物体速度。

而势能是物体所具有的由于其位置而产生的能量,常见的势能有重力势能和弹性势能。

3. 机械振动与波动机械振动和波动是物理学中研究振动和波动现象的重要分支。

- 机械振动是指物体围绕某一平衡位置作周期性的往复运动。

常见的机械振动包括简谐振动和阻尼振动。

- 波动是指在介质中以某种规律传播的振动。

波动可以分为机械波和电磁波两种类型,其中机械波需要介质传播,而电磁波可以在真空中传播。

4. 热力学基本概念热力学研究热与其他形式能量之间的相互转化和能量守恒的规律。

- 温度是指物体冷热程度的度量,常用单位是摄氏度(℃)和开尔文(K)。

- 内能是物体分子热运动的能量总和,内能的增加可以通过吸热和做功来实现。

- 热量是能量在热平衡条件下由高温物体传递给低温物体的过程。

5. 电磁学基础电磁学是研究电荷、电场和磁场之间相互作用关系的学科。

- 库仑定律描述了电荷之间的相互作用力,其大小与电荷量成正比,与距离平方成反比。

- 安培定律描述了电流元之间的相互作用力,根据安培定律,电流元间的作用力与它们之间的距离成正比,与它们间的夹角的正弦成正比。

大一大学物理的知识点

大一大学物理的知识点

大一大学物理的知识点大一大学物理作为理工科学生的必修课程,是一门基础而重要的学科。

学习物理不仅能够培养学生的逻辑思维和解决问题的能力,还能为学生提供一个更深入理解自然界运行规律的视角。

在这篇文章中,我们将介绍大一大学物理的几个核心知识点。

第一个知识点是力学。

力学作为物理学的基础分支,研究物体的运动规律和力的作用。

在大一大学物理中,我们需要掌握牛顿三大定律。

第一定律,即牛顿惯性定律,指出一个物体如果没有外力作用,将保持其静止或匀速直线运动的状态;第二定律,即力的作用导致物体加速度的改变,而加速度的大小与力成正比,与物体质量成反比;第三定律,即作用力与反作用力大小相等、方向相反,作用在不同物体上。

通过掌握这些定律,我们能够解释物体的运动,计算物体的加速度、速度和位移等。

第二个知识点是热学。

热学研究物体的温度和能量转化。

在大一大学物理中,我们需要了解热力学定律和热传导。

热力学定律包括热平衡定律和热传递定律。

热平衡定律指出,在两个物体之间达到热平衡时,它们的温度相等;热传递定律则研究热传递的方式,包括传导、传热和辐射。

了解热学的知识能够帮助我们理解物体的热现象,如温度变化、热力学循环等。

第三个知识点是光学。

光学研究光的传播和光与物质相互的作用。

在大一大学物理中,我们需要了解光的传播方式、光的反射、折射和干涉等基本原理。

了解光学的知识能够帮助我们理解光传播的规律,解释光的现象,如彩虹、光的折射现象等。

第四个知识点是电磁学。

电磁学研究电荷和电磁场的相互作用。

在大一大学物理中,我们需要了解电荷的性质以及电场、电场力的概念。

此外,我们还需要了解电容器、电流、电阻和电路等相关概念。

通过学习电磁学,我们能够解释电荷之间的相互作用,理解电路的工作原理。

第五个知识点是量子力学。

量子力学研究微观世界中微粒的行为规律。

在大学物理中,我们需要了解波粒二象性、不确定性原理和薛定谔方程等基本概念。

量子力学作为一个相对较新的物理学分支,为我们提供了理解微观世界的关键工具。

大学物理知识点总结汇总

大学物理知识点总结汇总

引言概述:大学物理作为一门重要的理工科学科,涵盖了广泛的知识领域。

在大学物理学习过程中,我们需要掌握各种物理定律、概念和实验技巧。

本文将对大学物理中的一些重要知识点进行总结汇总,旨在帮助读者系统地理解这些知识点,提高物理学习效果。

正文内容:一、电磁学知识点1.库伦定律:阐述了两个电荷之间的静电力与它们之间的距离和电量大小的关系。

2.电场与电势:解释了电荷周围空间存在电场的概念,电势则是描述电场能量状态的重要物理量。

3.电流和电阻:分析了电流的定义和流动规律,以及电阻对电流流动的影响。

4.电磁感应:研究了磁场对导体中的电荷运动产生的电动势,并解释了发电机和变压器的工作原理。

5.电磁波:介绍了电磁波的产生和传播规律,以及电磁波的波长、频率和速度之间的关系。

二、光学知识点1.光的直线传播:讲解了光的传播方式和光的速度。

2.光的干涉和衍射:阐述了光的干涉和衍射现象的原理,并解释了双缝干涉、单缝衍射和菲涅尔衍射等常见现象。

3.几何光学:介绍了光的折射、反射和成像的规律,以及利用透镜和镜片进行光学成像的方法。

4.光的偏振:解释了光的偏振现象和偏振光的特性。

5.光的散射和吸收:探讨了光在物质中的散射和吸收过程,以及光的能量衰减规律。

三、热学知识点1.热力学基本概念:介绍了温度、热量和热平衡的概念。

2.理想气体定律:讨论了理想气体状态方程和气体的压强、体积和温度之间的关系。

3.热传导:解释了热的传导方式、热传导定律和热导率的概念。

4.热力学循环:分析了热力学循环中的能量转化和效率计算,以及常见的卡诺循环和斯特林循环。

5.热力学第一和第二定律:阐述了热力学第一定律(能量守恒定律)和第二定律(熵增原理)的概念和应用。

四、相对论知识点1.狭义相对论:介绍了狭义相对论的基本原理,包括光速不变原理和等效质量增加原理。

2.斜坐标系和洛伦兹变换:解释了相对论中的平时距离、时间间隔和洛伦兹变换的概念。

3.相对论动能和动量:分析了相对论速度和质量增加对动能和动量的影响。

大学物理学知识点总结

大学物理学知识点总结

大学物理学知识点总结大学物理学是一门涵盖广泛的学科,涉及到许多不同领域,如力学、热学、光学、电磁学、量子物理学等。

以下是对大学物理学一些重要的知识点的总结。

首先是力学。

力学是物理学的基础,研究物体在不同条件下的运动和相互作用力。

力学可以分为静力学和动力学。

静力学研究平衡状态下物体所受的力和反力。

动力学研究物体的运动状态和运动的原因。

在力学中,牛顿三定律是一个重要的概念。

它们是:第一定律是惯性定律,物体在没有外力作用时保持静止或匀速直线运动;第二定律是力学基本定律,物体的动量随时间的变化率等于物体所受的外力;第三定律是作用力和反作用力相等和方向相反的定律。

其次是热学。

热学研究物体的热平衡和热转移。

温度是一个重要的概念,表示物体内部分子的平均动能。

热学中的热力学定律描述了热能转化和熵变的规律。

熵是一个关于系统状态的函数,它代表了系统的无序程度。

热力学定律规定了能量在不同物质间的转化过程中的限制和方向。

接下来是光学。

光学是研究光和光的传播的学科。

它包括几何光学、物理光学和量子光学等子领域。

几何光学研究光的传播、反射、折射和成像等现象。

物理光学研究光的波动性质,如干涉、衍射和偏振等现象。

量子光学则研究光与物质相互作用的量子效应。

另外一个重要的领域是电磁学。

电磁学研究电和磁的相互作用和电磁波的传播。

电磁学的基本定律是麦克斯韦方程组。

该方程组描述了电荷和电流对电磁场的产生和响应,以及电磁波的传播。

还有量子物理学也是大学物理学中的重要领域。

量子物理学研究微观世界的行为和物质的量子性质。

量子力学是描述微观世界的理论基础,它包括波粒二象性、不确定性原理、量子力学波函数等概念。

量子力学在解释微观世界的行为和各种粒子的性质方面取得了很大的成功。

此外,大学物理学还涉及到其他一些重要的知识点,如相对论、原子物理学、核物理学等。

相对论是爱因斯坦提出的一种理论,它描述了高速运动物体和引力场的特殊规律。

原子物理学研究原子的结构和性质,包括原子核和电子的相互作用。

大学物理A2总复习

大学物理A2总复习

大学物理A2总复习一、课程定位与概述大学物理A2是理工科专业的重要基础课程,它涵盖了经典物理学的多个领域,包括力学、电磁学、光学、热学和量子力学等。

这门课程的主要目标是帮助学生理解自然界的基本规律,掌握物理现象的基本原理,为后续的专业课程和科研工作打下坚实的基础。

二、知识点梳理在总复习阶段,我们将对大学物理A2的所有知识点进行系统性的梳理。

以下是我们整理的主要知识点:1、经典力学:包括牛顿运动定律、动量、角动量、能量、万有引力定律等。

2、电磁学:包括静电场、稳恒磁场、电磁感应等。

3、光学:包括波动光学、几何光学等。

4、热学:包括热力学第一定律、热力学第二定律等。

5、量子力学:包括波粒二象性、量子态与波函数等。

三、复习策略与方法1、系统性复习:建议学生按照章节顺序进行复习,逐步掌握每个知识点。

2、重点突出:根据知识点的重要程度和考试要求,合理分配复习时间,确保重点知识点得到充分复习。

3、练习与解题:通过大量的练习题和历年真题,加深对知识点的理解和记忆,提高解题能力。

4、讨论与交流:鼓励学生参与学习小组的讨论,分享学习心得和解题技巧,提高复习效果。

四、复习时间安排根据知识点量和复习难度,建议学生按照以下时间安排进行复习:1、第一轮复习(2个月):全面系统地复习所有知识点,建立知识框架。

2、第二轮复习(1个月):重点复习重要知识点,强化解题能力。

3、第三轮复习(1个月):做历年真题和模拟试卷,查漏补缺,提高应试能力。

五、考试应对策略1、熟悉题型与考试时间:了解考试题型和答题时间分配,做到心中有数。

2、注意审题:仔细阅读题目,理解题意,避免因误解题目而失分。

3、解题规范:按照规定的解题格式进行答题,注意物理公式的正确运用和单位的统一。

4、答题技巧:对于难题可以先放下,优先解答容易的题目,以便在考试后期有充足的时间来解决难题。

1、前言:通过前面课程的学习,我们掌握了描述质点运动的各个物理量的意义、公式及其适用条件,如位置、位移、速度、加速度等。

大学物理(热学知识点总结)

大学物理(热学知识点总结)

7、bca为理想气体绝热过程,b1a和b2a是任意过程,则上述两 过程中气体作功与吸收热量的情况是: A) b1a过程放热,作负功;b2a过程放热,作负功. B) b1a过程吸热,作负功;b2a过程放热,作负功. C)b1a过程吸热,作正功;b2a过程吸热,作负功. D) b1a过程放热,作正功;b2a过程吸热,作正功.
[1]、有一定量的理想气体,从初状态 a (P1 、V1 )开始, 经过一个等容过程达到压强为P1 / 4 的 b 态,再经过一个等 压过程达到状态C ,最后经过等温过程而完成一个循环, 求:该循环过程中系统对外作的功A 和所吸收的热量Q。 解:由已知可得: a( P 1 ,V1 )
循环过程
E 0 Q A V V1 1) a b A 0 2) b c A p1 (4V1 V1 ) / 4 3 p1V1 / 4 3) c a A p1V1 ln( V1 / 4V1 ) p1V1 ln4
p (105 Pa) 3 2 1 O A 1 2 C V (103 m3) B
解:(1) A→B:
A1
ΔE1= CV (TB-TA)=3(pBVB-pAVA) /2=750 J Q=A1+ΔE1=950 J. B→C: A2 =0 ΔE2 = CV (TC-TB)=3( PCVC-PBVB ) /2 =-600 J. Q2 =A2 +ΔE2 =-600 J. C→A: A3 = PA (VA-VC)=-100 J.
解( : 1) 等 容 过 程 , A 0, 外 界 对 气 体 作 功 A 0 M i Q E CV T RT M mol 2 0.02 3 8.31 ( 300 290 ) 623 ( J ). 0.004 2 (2)等压过程, E 与 ( 1) 同 。

大学物理知识点的总结

大学物理知识点的总结

大学物理知识点的总结大学物理知识点的总结大学物理是大学理工科类的一门基础课程,通过课程的学习,,使学生熟悉自然界物质的结构,性质,相互作用及其运动的基本规律,下面是小编整理的大学物理知识点总结,欢迎来参考!一、理论基础力学1、运动学参照系。

质点运动的位移和路程,速度,加速度。

相对速度。

矢量和标量。

矢量的合成和分解。

匀速及匀速直线运动及其图象。

运动的合成。

抛体运动。

圆周运动。

刚体的平动和绕定轴的转动。

2、牛顿运动定律力学中常见的几种力牛顿第一、二、三运动定律。

惯性参照系的概念。

摩擦力。

弹性力。

胡克定律。

万有引力定律。

均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式(不要求导出)。

开普勒定律。

行星和人造卫星的运动。

3、物体的平衡共点力作用下物体的平衡。

力矩。

刚体的平衡。

重心。

物体平衡的种类。

4、动量冲量。

动量。

动量定理。

动量守恒定律。

反冲运动及火箭。

5、机械能功和功率。

动能和动能定理。

重力势能。

引力势能。

质点及均匀球壳壳内和壳外的引力势能公式(不要求导出)。

弹簧的弹性势能。

功能原理。

机械能守恒定律。

碰撞。

6、流体静力学静止流体中的压强。

浮力。

7、振动简揩振动。

振幅。

频率和周期。

位相。

振动的图象。

参考圆。

振动的速度和加速度。

由动力学方程确定简谐振动的频率。

阻尼振动。

受迫振动和共振(定性了解)。

8、波和声横波和纵波。

波长、频率和波速的关系。

波的图象。

波的干涉和衍射(定性)。

声波。

声音的响度、音调和音品。

声音的共鸣。

乐音和噪声。

热学1、分子动理论原子和分子的量级。

分子的热运动。

布朗运动。

温度的微观意义。

分子力。

分子的动能和分子间的势能。

物体的内能。

2、热力学第一定律热力学第一定律。

3、气体的性质热力学温标。

理想气体状态方程。

普适气体恒量。

理想气体状态方程的微观解释(定性)。

理想气体的内能。

理想气体的等容、等压、等温和绝热过程(不要求用微积分运算)。

4、液体的性质流体分子运动的特点。

表面张力系数。

浸润现象和毛细现象(定性)。

工科物理知识点总结

工科物理知识点总结

工科物理知识点总结一、力学1. 力的概念:力是导致物体产生运动或形变的原因。

力的大小用牛顿(N)作为单位,方向用箭头表示。

2. 牛顿三定律:牛顿第一定律:物体在静止或匀速直线运动时,如果受到的合力为零,物体将保持原来的状态。

牛顿第二定律:物体受到的合力与物体的加速度成正比,方向与加速度的方向相同。

牛顿第三定律:任何两个物体之间都有相互作用力,且这两个力的大小相等,方向相反。

3. 力的叠加原理:当多个力作用于物体上时,物体的加速度等于这些力的合力除以物体的质量。

4. 动能和动能定理:动能是物体由于运动而具有的能量,计算公式为K=1/2mv^2。

动能定理表明了力对物体做功与物体的动能之间的关系,公式为W=ΔK=Kf-Ki。

5. 力的做功和功的定理:力对物体做功的公式为W=Fs,其中F为力的大小,s为力的方向上的位移,W为做功。

功的定理表明了力对物体做功与物体的机械能之间的关系,公式为W=ΔE=Ef-Ei。

6. 势能和势能定理:势能是物体由于位置而具有的能量,计算公式为Ep=mgh。

势能定理表明了力对物体做功与势能之间的关系,公式为W=ΔEp=Epf-Epi。

7. 机械能守恒定律:当只有重力做功的情况下,机械能守恒,即系统的动能和势能之和不变。

8. 简谐振动和波动:简谐振动是指物体以固定的频率在某一方向上做来回振动,如弹簧振子和单摆。

波动是指能够传播能量的振动现象,分为机械波和电磁波。

9. 弹性力学:材料在受到外力作用时会产生弹性变形,当外力去除后,材料会恢复原来的形状。

弹性模量是度量材料弹性性质的参量,分为切应力模量、杨氏模量和泊松比。

10. 静力学平衡和动力学平衡:物体处于静止状态或匀速直线运动时,受到的合力和合力矩为零,称为静力学平衡。

物体在旋转运动时,受到的合力和合力矩均为零,称为动力学平衡。

二、热力学1. 温度和热量:温度是物体内部分子平均运动速度的度量,单位为摄氏度(℃)或开尔文(K)。

热量是能量的一种形式,使物体产生温度变化的原因。

大学物理知识点大一

大学物理知识点大一

大学物理知识点大一大学物理是大一学生必修的一门课程,是理工科学生的基础学科之一。

通过学习大学物理,可以帮助学生建立起科学的物理思维方式,培养综合分析和问题解决的能力。

本文将总结大学物理的主要知识点,帮助大一学生回顾和加强对这些知识的理解。

1. 力学力学是物理学的基础,主要研究物体运动的规律。

大学物理中涉及的力学知识点包括:- 牛顿三定律:第一定律是惯性定律,物体在外力作用下将保持匀速直线运动或静止;第二定律是动力学定律,F=ma,力等于质量乘以加速度;第三定律是作用-反作用定律,相互作用的两个物体之间的力大小相等、方向相反。

- 平抛运动和抛体运动:分析物体在水平抛掷时垂直和水平方向的运动,以及抛体在重力作用下的运动轨迹。

- 圆周运动:学习物体在半径为R的圆轨道上做匀速圆周运动的力学原理,如向心力、离心力等。

- 动能和势能:分析物体的动能和势能转化以及机械能守恒定律的应用。

2. 热学热学是研究物体热现象、能量传递和热力学定律的学科。

大学物理中涉及的热学知识点包括:- 温度和热量:学习温度的定义和测量方法,热平衡和热传递的基本概念。

- 热力学定律:包括热力学第一定律(能量守恒)、热力学第二定律(熵增定律)等重要定律的理解和应用。

- 理想气体定律:学习理想气体状态方程和理想气体的性质,如玻意耳定律、查理定律等。

- 热传导、热对流和热辐射:分析不同介质中热量传递的原理和方式,了解热辐射的基本特性。

3. 电磁学电磁学是研究电荷和电磁场相互作用的学科。

大学物理中涉及的电磁学知识点包括:- 静电场和电势:学习库仑定律和电场的相关概念,理解电势能和电势差的概念和计算方法。

- 电流和电阻:学习欧姆定律、基尔霍夫定律等电路理论,了解电流与电阻之间的关系。

- 磁场和电磁感应:学习静磁场的性质和磁场对电荷的作用力,理解电磁感应现象和法拉第电磁感应定律。

- 交流电路和电磁波:分析交流电路中的电流和电压,了解电感和电容等元件的作用,初步认识电磁波的概念和特性。

大学物理各章主要知识点总结

大学物理各章主要知识点总结

大学物理各章主要知识点总结一、力学力学是物理学的一个基础分支,研究物体的运动和力的作用。

主要内容包括牛顿运动定律、质点的运动学、力的合成与分解、动量守恒定律、机械能守恒定律等。

1. 牛顿运动定律- 第一定律:一个物体如果没有外力作用,将保持静止或匀速直线运动的状态。

- 第二定律:物体的加速度与作用在其上的力成正比,反比于物体的质量。

F=ma,其中F为力,m为质量,a为加速度。

- 第三定律:相互作用的两个物体之间的力大小相等、方向相反。

2. 运动学- 位移:物体在某段时间内从初始位置到终止位置的变化。

- 速度:物体单位时间内位移的变化。

- 加速度:速度变化的速率。

3. 力的合成与分解- 力的合成:若干个力作用在同一物体上,可以合成一个等效的单一力。

- 力的分解:一个力可以分解为两个互相垂直的分力。

4. 动量守恒定律- 若物体不受外力作用,则其动量守恒。

动量是质量乘以速度,p=mv。

5. 机械能守恒定律- 在没有外力进行功的情况下,一个物体的总机械能(动能+势能)保持不变。

二、热学与热力学热学与热力学研究物体的温度、热量传递和热能转换。

主要内容包括热量、温度、热传导、热膨胀、理想气体等。

1. 热量与温度- 热量:物体之间因温度差而交换的能量。

- 温度:反映物体热状态的物理量。

2. 热传导- 热传导是物体内部热能的传递。

如热传导方程:Q =k*A*(ΔT/Δx)。

3. 热膨胀- 物体受热膨胀时,长度、面积和体积都会发生变化。

- 线膨胀系数、面膨胀系数、体膨胀系数分别表示单位温度升高时长度、面积、体积的变化率。

4. 理想气体- 理想气体方程式:PV = nRT,其中P为压强,V为体积,n为物质的物质的量,R为气体常数,T为绝对温度。

三、电磁学电磁学研究电荷的分布和运动所产生的电场和磁场。

主要内容包括静电学、电流、磁场、电磁感应等。

1. 静电学- 库仑定律:描述两个电荷间的力与电荷的大小和距离的关系。

- 电场:由电荷所形成的物理场,使得带电粒子在其内产生受力。

理工科大学物理知识点总结及典型例题解析

理工科大学物理知识点总结及典型例题解析

第一章 质点运动学本章提要1、 参照系:描述物体运动时作参考的其他物体.2、 运动函数:表示质点位置随时间变化的函数.位置矢量:k t z j t y i t x t r r)()()()(++==位置矢量:)()(t r t t r r-∆+=∆一般情况下:r r∆≠∆3、速度和加速度: dtrd v= ; 22dt r d dt v d a == 4、匀加速运动: =a 常矢量 ; t a v v +=0 2210t a t v r +=5、一维匀加速运动:at v v +=0 ; 2210at t v x += ax v v 2202=-6、抛体运动: 0=x a ; g a y -=θcos 0v v x = ; gt v v y -=θsin 0t v x θcos 0= ; 2210sin gt t v y -=θ7、圆周运动:t n a a a+=法向加速度:22ωR R v a n == 切向加速度:dtdv a t =8、伽利略速度变换式:u v v+'=典型例题分析与解答1.如图所示,湖中有一小船.岸上有人用绳跨过定滑轮拉船靠岸.设滑轮距水面高度为h,滑轮到原船位置的绳长为l.当人以匀速v 拉绳,船运动的速度v '为多少 解:取如图所示的坐标轴, 由题知任一时刻由船到滑轮的绳长为l=l 0-vt 则船到岸的距离为:22022)(-h -vt l -h l x ==因此船的运动速率为:20 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--==vt l h l vdtdxv2.一质点具有恒定的加速度2)46(m/s j i a+=,在t=0时刻,其速度为零, 位置矢量i r10= m.求:1在任意时刻的速度和位置矢量;2质点在 xoy 平面的轨迹方程,并画出轨迹的示意图.解. 1由加速度定义dt vd a =,根据初始条件 t 0=0 v 0=0 可得⎰⎰⎰+==tt v )dt j i (dt a v d 046s m j t i t v /)46(+=由dtrd v =及 t 0=0ir r100==得⎰⎰⎰+==t t r r dt j t i t dt v r d 0)46(0m j t i t j t i t r r ]2)310[(2322220 ++=++=2由以上可得质点的运动方程的分量式x=xt y=yt 即 x=10+3t 2y=2t 2消去参数t,得质点运动的轨迹方程为 3y=2x-20这是一个直线方程.由m i r100=知x 0=10m,y 0=0.而直线斜率 32===tga dy/dx k ,X10则1433'= a 轨迹方程如图所示3. 质点的运动方程为23010t t -x +=和22015t t-y =,SI 试求:1 初速度的大小和方向;2加速度的大小和方向.解.1速度的分量式为 t -dx/dt v x 6010+==t -dy/dt v y 4015==当t=0时,v 0x =-10m/s,v 0y =15m/s,则初速度的大小为01820200.v v v y x =+=m/s 而v 0与x 轴夹角为 1412300'== xy v v arctga2加速度的分量式为 260-xx ms dtdv a ==240-y y ms dt dv a == 则其加速度的大小为 17222.a a a yx =+=ms -2 a 与x 轴的夹角为 1433'== -a a arctgxy β或91326'4. 一质点以25m/s 的速度沿与水平轴成30°角的方向抛出.试求抛出5s 后,质点的速度和距抛出点的位置.解. 取质点的抛出点为坐标原点.水平方向为x 轴竖直方向为y 轴, 质点抛出后作抛物线运动,其速度为 αcos 0v v x =gt v v y -=αsin 0则t=5s 时质点的速度为 v x =s v y =s质点在x,y 轴的位移分别为Xx=v 0x t= 060220.-gt t-v y y ==m 质点在抛出5s 后所在的位置为 )06025108(j .-i .j y i x r=+=m5.两辆小车A 、B 沿X 轴行驶,它们离出发点的距离分别为 XA=4t+t 2, XB= 2t 2+2t 3SI 问:1在它们刚离开出发点时,哪个速度较大2两辆小车出发后经过多少时间才能相遇3经过多少时间小车A 和B 的相对速度为零 解.1 t /dt dx v A A 24+==264t t /dt dx v B B +==当 t=0 时, v A =4m/s v B =0 因此 v A > v B2当小车A 和B 相遇时, x A =x B 即 322224t t t t +=+ 解得 t=0、 无意义3小车A 和B 的相对速度为零,即 v A -v B =0 3t 2+t-2=0 解得 t= . -1s 无意义.第二章 质点力学牛顿运动定律本章提要 1、牛顿运动定律牛顿第一定律 o F = 时 =v常矢量牛顿第二定律 k ma i ma i ma a m F z y x++==牛顿第三定律 'F F-= 2、技术中常见的几种力:重力 g m P= 弹簧的弹力 kx f -= 压力和张力滑动摩擦力 N f k k μ= 静摩擦力 N f s s μ≤3、基本自然力:万有引力、弱力、电磁力、强力.4、用牛顿运动定律解题的基本思路:认物体→看运动→查受力画示力图→列方程 5、国际单位制SI量纲:表示导出量是如何由基本量组成的幂次式.典型例题分析与解答1. 一木块在与水平面成a 角的斜面上匀速下滑.若使它以速度v 0沿此斜面向上滑动,如图所示. 证.选如图所示坐标,当木块匀速下滑时, mgsina-f =0因此木块受到的摩擦阻力为 f = mgsina 1 当木块上行时,由牛顿第二定律有 - mgsina - f=ma 2联立12式可得a= -2gsina式中负号表示木块沿斜面向上作匀减速直线运动.木块以初速v 0开始向上滑至某高度时,v=0,由v 2=v 02+2as 可得木块上行距离为s=-v 02/2a=v 02/4gsina2.如图所示,已知F=×104N,m1=×103kg,m2=×103kg 两物体与平面间的摩擦系数为,设滑轮与绳间的摩擦系数均不计算.求质量m 2物体的速度及绳对它的拉力. 解.如图所示,设m 2的加速度为a 2,m 1的加速度 为a 1.由牛顿第二定律分别列出m 1,m 2的运动方xyN f PPF Nfam 1gm 2gFf 2T程为22221111a m g m -T a m g m -F-T ==μμ由于滑轮质量、滑轮与绳之间的摩擦力不计,则有021=''-T T 考虑到2211T ',T T 'T ==,且绳子不被拉长,则有122a a = 联立上述各式,可得2121227844)2(22-m.s .m m m m g F-a =++=μN .a g m T 422210351)(⨯=+=μ3.在一只半径为R 的半球形碗内,有一粒质量为m 的小钢球.当小钢球以角速度ω在水平面内沿碗内壁作匀速圆周运动时,它距碗底有多高解.如图所示,钢球以角速度ω在水平面内沿碗内壁作匀速圆周运动.当它距碗底高为h 时,其向心加速度为θωωsin 22R r a n ==,钢球所受到的作用力为重力P 和碗壁对球的支持力N,其合力就是钢球匀速圆周运动所需的向心力F.由图 有 θωθsin sin 2mR N F ==`则 2ωmR N = 1 考虑到钢球在垂直方向受力平衡,则有 mg P N ==θcos 2由图可知 /R R-h )(cos =θ. 故有 2ωR-g/h =4. 一质量为m 的小球最最初位于如图所示的A 点,然后沿半径为r 的光滑圆弧的内表面ADCB 下滑.试求小球在点C 时的角速度和对圆弧表面的作用力.解.取图所示的坐标系,小球在运动过程中受重力P 和圆弧内表面的作用力N.由FP牛顿第二定律得小球在切向方向运动方向方程为 t t ma F = 即 mdv/dt a -mg =sin由 /dt rd ds/dt v α== 可得 /v rd dt α=. 将其代入上式后,有 ααd -rg vdv sin =根据小球从A 运动到C 的初末条件对上式两边进行积分,则有 ⎰⎰=απαα2)sin (0d rg vdv v 得αcos 2rg v =小球在C 点的角速度为 /r g v/r αωcos 2== 小球在法线方向的运动方程为 F n =ma n 即 ααcos 2cos 2mg /r mv N-mg ==由此得小球对圆弧的作用力为 αcos 3mg --N N'==5.有一个可以水平运动的倾角为α的斜面,斜面上放一质量为m 的物体,物体与斜面间的静摩擦系数为μ,如果要使物体在斜面上保持静止,斜面的水平加速度应如何解.物体m 在斜面上保持静止,因而具有和斜面相同的加速度a.可以直观的看出,如果斜面的加速度太小,则物体将向下滑;如果斜面的加速度过大, 则物体会向上滑.1假定物体静止在斜面上,但有向下滑的趋势; 物体受力分析如图1所示,由牛顿运动定律有)(sin cos -a m -N f =αα 0cos sin =+-mg N f ααN f μ≤则 g aμa aa-μa sin cos cos sin +≥1假定物体静止在斜面上,但有向上滑的趋势;物体受力分析如图2所示,由牛顿运DCtmgaxy动定律有)(sin cos -a m -N f =-αα 0cos sin =+--mg N f ααN f μ≤则 g aμa aμa a sin cos cos sin -+≤故g a μa a μa a g a μa a a-μsin cos cos sin sin cos cos sin -+≤≤+第三章 功与能本章提要 1、功:r d F dW⋅=⎰⎰⎰⎰++==⋅==BAB ABAz y x dz f dy f dx F dr F r d F dW W )(cos θ2、动能定理:21212221mv mv W -= 3、保守力与非保守力:⎰=⋅=Lr d F W 0 保 ⎰≠⋅=Lr d F W 0非4、势能:对保守内力可以引入势能概念 万有引力势能:rm m GE p 21-=以两质点无穷远分离为势能零点. 重力势能:mgh E p =以物体在地面为势能零点.弹簧的弹性势能:221kx E p =以弹簧的自然伸长为势能零点. 5、机械能受恒定律:在只有保守内力做功的情况下,系统的机械能保持不变. 1、用力推地面上的石块.已知石块的质量为20kg,力的方向和地面平行. 推力随位移的增加而线性增加,即F=6xSI.试求石块由x 1=16m 移到x 2= 20m 的过程中,推力所作的功.xy解.由于推力在作功过程中是一变力,按功的定义有J -xdx x d F W x x 432)1620(3622201621===⋅=⎰⎰2、一颗速率为700m/s 的子弹,打穿一木块后速率降为500m/s.如果让它继续穿过与第一块完全相同的第二块木板.求子弹的速率降到多少解.由动能定理可知,子弹穿过第一块和第二块木板时克服阻力所作的功分别为222123212212122211mv-mv W mv -mv W ==式中v 1为子弹初速率,v 2为穿过第一块木板后的速率,v 3为穿过第二块木板后的速率.由题意知两块木板完全相同,因此子弹穿过木板过程中克服阻力所作的功可认为相等,即 W 1=W 2,故有 2221232121212221mv -mv mv -mv =由此得子弹穿过第二块木板后的速率为 m/s -v v v 100221223==3、.用铁锤把钉子敲入木板.设木板对钉子的阻力与钉子进入木板的深度成正比.若第一次敲击能把钉子打入木板m 101.0-2⨯.第二次打击时, 保持第一次打击钉子的速度,那么第二次能把钉子打多深.解.锤敲钉子使钉子获得动能.钉子钉入木板是使钉子将获得的动能用于克服阻力作功.由于钉子所受阻力f 与进入木板的深度x 成正比,即f=kx,其中k 为阻力系数.而锤打击钉子时,保持相同的速度,故钉子两次进入木板过程中所作功也相等, 所以有⎰⎰=xkxdx kxdx 01.001.00m x 0141.0=即钉子经两次敲击进入木板的总深度为.由此可知第二次打击使钉子进入木板的深度为 m .x-x d 004101==4、一半径为R 的光滑球固定在水平面上. 另有一个粒子从球的最高点由静止沿球面滑下.摩擦力略去不计.求粒子离开球的位置以及粒子在该位置的速度.解.如图所示,粒子在光滑球面上滑动时仅受球面支持力和地球引力 mg 的作用.由于N 始终与球的运动方向垂直,故系统机械能守恒.当粒子从最高点A 滑至离开球的位置B时,有 θcos 221mgR mv mgR += 根据牛顿第二定律,有21cos mv N mg R=-θ 而粒子刚好离开时,N=0.因此有θθcos cos 21mgR mgR mgR +=则物体刚离开球面处的角位置为此时,粒子的速率为Rg gR v 32cos ==θ v 的方向与P 夹角为 8.4190=-=θa5、一劲度系数为K 的水平轻弹黉,一端固定在墙上,另一端系一质量为M 的物体A 放在光滑的水平面上.当把弹黉压缩x 0后,再靠着A 放一质量为m 的物体B,如图所示.开始时系统处于静止,若不计一切摩擦.试求:1物体A 和B 分离时,B 的速度;2物体A 移动过程中离开o 点的最大距离.解.1以A 、B 及弹黉为系统,假定A 、B 分离时的共同速度为v. 由机械能守恒定律,有2021221)(kx v m M =+则 0)(x m M K/v +=2若设x 为物体A 离开o 点的最大距离,由系统机械能守恒,有221221kx Mv =则0)(x m M M/x +=248arccos 32.==θ第四章 动量本章提要1、动量定理:合外力的冲量等于质点或质点系动量的增量.21p p dt F -=对于质点系∑=ii p p2、动量受恒定律:系统所受合外力为零时,∑=ii p p常矢量.3、质心的概念质心的位矢:∑∑=i i i iii c r m m mrm r )1(⎰=dm r mr c1 4、质心运动定律:质点系所受的合外力等于其总质量乘以质心的加速度.c a m F=质点系的动量受恒等同于它的质心速度不变.1、如图所示,质量为m 、速度为v 的子弹,射向质量为M 的靶,靶中有一小孔, 内有劲度系数为k 的弹黉,此靶最初处于静止状态,但可在水平面作无摩擦滑动.求子弹射入靶内弹黉后,弹黉的最大压缩距离.解.质量为m 的子弹与质量为M 的靶之间的碰撞是从子弹与固定在靶上的弹黉接触时开始的,当弹黉受到最大压缩时,M 和m 具有共同的速度v 1, 此时弹黉的压缩量为x 0.在碰撞过程中,子弹和靶组成的系统在水平方向上无外力作用, 故由动量守恒定律可得1)(v M m mv += 1在碰撞过程中,系统的机械能守恒,有20212121221)(kx v M m mv ++= 2M联立1 2式,得)(0M m k mMvx +=2、质量为kg 107.2-23⨯、速率为m/s 106.07⨯的粒子A, 与另一个质量为其一半而静止的粒子B 发生完全弹性的二维碰撞,碰撞后粒子A 的速率为m/s 105.07⨯.求 1粒子B 的速率及相对粒子A 原来速度方向的偏角;2;粒子A 的偏转角.解.取如图所示的坐标.当A 、B 两粒子发生碰撞时,系统的动量守恒.在xoy 平面内的二维直角坐标中,有αβcos mv cos mv 21mv B221A222A1+=+=x B x A mv mv αβin s m v sin m v 0B221A2-=由碰撞前后系统机械能守恒,有2A2212B2212A121mv(m/2)vmv+=则碰撞后粒子B 的速率为m /s.104.69v 7B2⨯=粒子B 相对于粒子A 原方向的偏转角6'54 =β, 粒子A 的偏转角20'22 =a3、如图所示为一弹黉振子,弹黉的劲度系数为K,质量不计.有一质量为m 、速度为v 的子弹打入质量为M 的物体,并停留在其中,若弹黉被压缩的长度为x,物体与平面间的滑动摩擦系数为μ,求子弹的初速度. 解.以M 、m 和弹黉为研究对象,系统在水平 方向动量守恒,有mv=m+Mu 1子弹打入物体后,在弹黉被压缩的过程中, 由功能原理,可得v A1B2M)gx (m Kx M)u (m 221221++=+μ 2 联立12式得gx2m)/(M Kx m Mm v 2μ+++=4、质量为m 的物体从斜面上高度为h 的A 点处由静止开始下滑,滑至水平段B 点停止.今有一质量为m 的子弹射入物体中,使物体恰好能返回到斜面上的A 点处. 求子弹的速率.解.以地球和物体为研究系统,物体从A 处滑到B 处的过程中,由功能原理可得摩擦力的功的数值 为 W f =mgh取子弹和物体为系统,子弹射入物体的过程系统的动量守恒,有 mv=2mu再以地球、物体和子弹为系统,由功能原理有2mgh -(2m)u 2W 221f = 由此可得gh 4v =5、如图所示,质量为m 的小球沿斜坡在h 处由静止开始无摩擦滑下, 在最低点与质量为M 的钢块作完全弹性碰撞.求:1碰撞后小球沿斜坡上升的高度.2若钢块和地面间摩擦系数为μ,碰撞后钢块经过多长时间后停下来.解.小球沿斜坡滑下过程中系统机械能守恒221mv mgh = 小球m 以速度v 在斜坡底端和M21Mv m v m v +=A m22212121221Mv mv mv +=小球沿斜坡上升过程中系统机械能守恒,有mgh'mv 2121=若钢块M 在平面上运动经t ∆秒后停下来,由动量定理有2Mv -0t Mg -=∆μ联立求解可得h m M m M h'2⎪⎭⎫⎝⎛+-= g h m M m t /2)(2+=∆μ 第五章 刚体的转动本章提要:1、 刚体的定轴转动:角速度:dt d θω=角加速度;dtd ωβ=匀加速转动:t βωω+=0 22100t t βωθθ+=- βθωω2202=-2、 刚体的定轴转动定律:βJ M =3、 刚体的转动惯量:∑=iii rm J 2⎰=dm r J 2平行轴定理2md J J c +=4、 力矩的功:⎰=θMd W转动动能:221ωJ E k =刚体定轴转动的动能定理:2021221ωωJ J W -=刚体的重力势能:c p mgh E =机械能守恒定律:只有保守力做功时,=+p k E E 常量5、 角动量:质点的角动量:v r m P r L⨯=⨯=质点的角动量定理:L dtd M=质点的角动量守恒定律:=⨯==v m r L M, 0常矢量刚体定轴转动的角动量:ωJ L = 刚体定轴转动的角动量定理:L dtd M =刚体定轴转动的角动量受恒定理:当合外力矩为零时 =ωJ 常量1、设某机器上的飞轮的转动惯量为转动的角速度为,在制动力矩的作用下,飞轮经过20s 匀减速地停止转动,求角加速度和制动力矩.解.由题意知飞轮作匀减速运动,角加速度β应为常量,故有-1.57rad/s 31.4)/20-(0)/t -(0===ωωβ.根据转动定律,可得制动力矩-99.9N.m (-1.57)63.6J M =⨯==β式中负号表示角加速度、制动力矩的方向均与飞轮转动的角速度方向相反. 2、如图a 所示为一阿脱伍德Atwood 机.一细而轻的绳索跨过一定滑轮, 绳的两端分别悬有质量为m 1和m 2的物体,且m 1>m 2.设定滑轮是一质量为M 、半径为r 的圆盘,绳的质量不计,且绳与滑轮间无相对运动.试求物体的加速度和绳的张力.如果略去滑轮的运动,将会得到什么结果解.分别作出滑轮M,物体m 1和m 2的受力分析图如图b 所示.由于绳索质量不计,且长度不变,故m 1和m 2,均为.对物体m 1和m 2以及滑轮M , m 1g-T 1=m 1a 1 T ’2-m 2g=m 2a ’ βJ )r T -(T 21= 3m 21aa2P 11 2而 221Mr J = 4βr a = 5 联立12345式,可得g M/2m m m -m a 2221++=g m M/2m m M/22m T l 2221+++=g m M/2m m M/22m T 22212+++=如果略去滑轮的运动,即T 1=T 2=T,有2121m m )g m -(m a +=212121m m gm 2m T T T +===3、质量为,长为的均匀细棒,可绕垂直于棒的一端的水平轴转动.如将此棒放在水平位置,然后任其下落.求:1在开始转动时的角加速度;2下落到铅直位置时的动能;3下落到铅直位置时的角速度.解.1如图所示,棒绕端点o 的转动惯量J=m l 2/3. 在水平位置时,棒所受的重力矩 M根据转动定律,得36.8rad.s )3g/(2M/J ===l β 2取棒和地球为系统,心点A 处为重力势能零点.在棒的转动过程中只有 保守内力作功,系统的机械能守恒.棒从静止时的水 平位置下落到竖直位置时,其动能为 E k =mg l /2=3棒在竖直位置时的动能就是此刻棒的转动动能,则有E k =1/2 J ω2,所以竖直位置时棒的角速度为8.57rad/s 3g//J 2E k ===l ω4、如图所式,A 、B 两个轮子的质量分别为m 1和m 2,半径分别为r 1和r 2.另有一绳绕在两轮上,并按图示连接.其中A 轮绕固定轴o 转动.试求:1B 轮下落时, 其轮心的加速度;2细绳的拉力.解.取竖直向下为x 轴正向,两轮的受力分析如图示.A 轮绕轴o 作定轴转动,故有A 211211r m r ' T β= 且 1A A /r a =β故 A 121a m ' T = 1对于B 轮除了绕其轴C 的转动外,还有B 轮质心C 的平动.根据牛顿定律,B 轮质心运动方程为 c 22a m T -g m = 2又根据转动定律,对B 的转动有 B 222212r m Tr β=且有 2B B /r a =β故 B 221a m T = 3 而 T=T 'a A =a c -a B 4 联立求解可得2T/m 1=a c -2T/m 2 故 21c212m 2m a m m T +=5联立25式可得 2121c 2m 3m )g m 2(m a ++=2121c 2m 3m gm m )a -(g m T +==5、在图示的装置中,弹黉的劲度系数K=m,滑轮的转动惯量J= 半径R=,物体质量m=6×10-2kg.开始时用手将物体托住使弹黉为原长, 系统处于静止状态.若不计一切摩擦,求物体降落处的速率.解.以滑轮、物体、弹黉和地球为系统,在物体下落过程中.A2Bx设物体下落h=时的速率为v,则 221221221mv J(v/R)Kh mgh ++=0.16m/s )(J/R m Kh)h-(2mg v 2=+=6、如图所示,质量为m 1和m 2 的两物体通过定滑轮用轻绳连接在一起,滑轮与轴、物体与桌面的摩擦忽略不计.当m 1由静止下降距离h 时,求:1若滑轮质量不计,此时m 1的速率是多少2若滑轮的转动惯量J=MR 2/2,此时m 1的速率又为多少 3若在2中把m 1换成拉力F,此时滑轮的角加速度为多少 解.1物体在下落过程中系统的机械能守恒,有221211)v m (m gh m += )m gh/(m 2m v 211+=2考虑到滑轮的转动,在物体下落的过程中,221221212J )v m (m gh m ω++= M/2)m gh/(m 2m v 211++=3由转动定律,有 βJ T)R -(F = 而 βR m m T 22==a 则 M/2)R]F/[(m 2+=β第六章 气体动理论本章提要1、 系统和外界,宏观量和微观量;2、 平衡态和平衡过程;3、 理想气体状态方程:RT mPV μ=普适气体常数: -1-1k mol 8.31J R ⋅⋅=mm h阿佛加德罗常数:123m ol 10023.6-⨯=A N 玻尔兹曼常数:123k J 1038.1--⋅⨯==AN Rk 4、 理想气体的压强:k n v nm P ε32231==5、 温度的统计概念:kT 23=k ε 6、 能均分定理:每一个自由度的平动动能为:kT 21一个分子的总平均动能为:kT 2i=ε mol μM理想气体的内能为:RT 2i M E μ=7、 速率分布函数:NdvdNv f =)( 三速率:最概然速率μRT2kT2==mv p平均速率 πμπRT8kT 8==m v 方均根速率μRT3kT32==mv8、 分子的平均自由程:Pd n d 222kT21ππλ==9、 输送过程:内摩擦输送分子定向动量热传导输送无规则运动能量 扩散输送分子质量1、目前实验室所能获得的真空,其压强为×10-8pa.试问在27℃的条件下, 在这样的真空中每立方厘米内有多少个气体分子 解. 由 P=nkT 可得单位体积内的分子数 n=P/kT=×1012m -3故每立方厘米内的分子数为×106个2、2g 氢气装在20×10-3m 3的容器中,当容器内的压强为×104Pa 时, 氢气分子的平均平动动能为多大解.理想气体分子的平均平动动能取决于温度,且有kT mv23221=, 而一定量气体在确定的体积和压强的前提下,其温度可由状态方程得MRPVT μ=则 J 101.99MRPV23k mv 21-221⨯==μ3、 求温度为127℃的氢气分子和氧气分子的平均速率, 方均根速率及最概然速率.解.分别按平均速率,方均根速率和最概然速率的计算公式, 可求得氢分子相对应的各种速率为m/s 102.06RT/1.60v 3⨯==μm/s 102.23RT/1.73v 32⨯==μm/s 101.82RT/1.41v 3p ⨯==μ由于三种速率与分子的摩尔质量成反比,而4/H 0=μμ,则氧分子的三种速率均为氢分子速率的1/4.即v 0=×102m/s,m/s 105.58v 22⨯=, v p0=×102m/s4、在30×10-3m 3的容器中装有20g 气体,容器内气体的压强为×105Pa,求 气体分子的最概然速率解.最概然速率 μRT/1.41v p =,式中气体的温度T 可根据状态方程,以压强P和体积V 代替,即 PV/(MR)T μ=, 故 389m/s PV /M 1.41v P ==5、收音机所用电子管的真空度为×10-3Pa.试求在27℃时单位体积中的分子数及分子的平均自由程设分子的有效直经d=×10-8cm. 解. 由压强公式可得单位体积中的分子数 n=P/kT=×1017m -3 分子的平均自由程为7.77m P)d 2kT/(2==πλ第七章 热力学基础本章提要1、 准静态过程:过程中的每一个时刻,系统的状态都接近于平衡态.准静态过程中系统对外做的体积功pdV dW = ⎰=21V V PdV W2、 热量:系统和外界或两个物体由于温度不同而交换的热运动能量.3、 热力学第一定律:W )E (E Q 12+-= dW dE dQ +=4、 理想气体的摩尔摩尔热容量:R C 2iV =R C 22i P +=迈耶公式:R C C V P =- 摩尔热容比:i2i C C V P +==γ 5、 理想气体的四种过程:等体过程:0PdV dW V ==RdT dT C E dQ 2V V iM Md μμ===)T R(T )T (T C E E Q 12212V 12V -=-=-=i M Mμμ等压过程:PdV dE dQ P +=)T (T C )T R(T )T (T C PdVE E Q 12P 12212V V 12P 21-=-+-=+-=⎰μμμMiM MV等温过程:0dT = 0dE =pdV dW dQ T T == 1212T T P P RTlnV V RTlnPdV Q W μμMM====⎰ 绝热过程:0dQ = )T(T C PdV W 12V μM --==⎰a 绝热方程:=γPV 常量 =-T V 1γ常量 =--γγT P 1常量6、 循环过程:热循环正循环:系统从高温热源吸热,对外做功,向低温热源放热. 循环效率:121Q Q 1-Q W==η 致冷循环逆循环:系统从低温热源吸热,接收外界做功,向高温热源放热. 致冷系数:21212-Q Q Q =W Q =ω 7、 卡诺循环:系统只与两个恒温热源进行热量交换的准静态循环过程.正循环的效率:12T T 1-=c η 逆循环的致冷系数:212T T T -=c ω8、热力学第二定律:克劳修斯说法热传导 开尔文说法功热转换 9、可逆过程和不可逆过程不可逆:各种实际宏观过程都是不可逆的,而它们的不可逆性又是相互沟通的.三个实例:功热转换、热传导、气体自由膨胀.可逆过程:外界条件改变无穷小的量就可以使过程反向进行的过程其结果是系统和外界能同时回到初态,无摩擦的准静态过程是可逆过程.1、一定质量的空气,吸收了×103J 的热量,并保持在×105Pa 下膨胀,体积从10-2m 3增加到15×10-3m 3,问空气对外作了多少功内能增加了多少 解.空气等压膨胀所作的功为 W=PV 2-V 1=×102J 由热力学第一定律 W E Q +∆=, 可得空气内能的改变为J 101.12W -Q E 3⨯==∆2、100g 水蒸气自120℃升到140℃.问1在等体过程中,2在等压过程中,各吸收了多少热量.解. 水蒸气为三原子分子,其自由自由度为i=6,定体摩尔热容C v =i/2R, 定压摩尔热容 C p =i/2+1R,则 1等体过程中吸收的热量为J102.77 )T -)R(T (M/)T -(T )C (M/dT )C (M/Q 3122i12v v v ⨯====μμμ2等压过程中吸收的热量为J103.69 )T -1)R(T )(i/2(M/)T -(T )C (M/dT )C (M/Q 31212p p p ⨯=+===μμμ3、压强为×105Pa,体积为10-3m 3的氧气0℃加热到100℃,问1当压强不变时, 需要多少热量2当体积不变时,需要多少热量3 在等压或等体过程中各作多少功 解. 在给定状态下该氧气的摩尔数为)/(RT PV M/11=μ1压强不变的过程即等压过程,氧气所需的热量为130J)T -)(T /T (PV )T -)R(T /(RT PV )T -(T )C (M/Q 12112712112712p p ====μ2体积不变的过程即等体过程,氧气所需的热量为92.8J)T -)(T /T (PV )T -)R(T /(RT PV )T -(T )C (M/Q 12112512112512v v ====μ3由热力学第一定律 W E Q +∆= 得等压过程中氧气所作的功为37.1J)T -)(i/2)R(T (M/-)T -1)R(T )(i/2(M/E -Q W 1212p p =+=∆=μμ此结果亦可由 )V -P(V PdV W 12p ==⎰ 及 V 1/V 2=T 1/T 2得到. 在等体过程中氧气所作的功为0)T -(T )C (M/-)T -(T )C (M/E -Q W 12v 12v v v ==∆=μμ此结果亦可直接由 0PdV W v ==⎰ 得到.4、如图所示,使1mol 的氧气1由a 等温的到b;2由a 等体的变到c;再由c 等压变到b.试分别计算所作的功和所吸收的热量.解.1氧气在a 到b 的等温过程中所作的功为J103.15)/V ln(V V P )/V RTln(V PdV W 3a b b b ab M b aT⨯====⎰μ由于等温过程中内能不变,由热力学第一定律W E Q +∆=,可得氧气在a 到b 过程中所吸收的热量为 Q=WT=×103J2由于等体过程中气体不作功,而等压过程中所作的功为V P W P ∆=,图中ac 为等体过程,cb 为等压过程.因此,氧气在acb 过程中所作的功为VW=W ac +W cb =W cb =P c V b -V c =×103J氧气在acb 过程中所吸收的热量为ac 和cb 两个过程中吸收热量之和,即J102.27 )V -(V P )R]/[(M/)V P -V P )(C -(C )(M/ )T -(T )C (M/)T -(T )C (M/Q Q Q 3c b c b b c c p v c b p a c v cb ac ⨯===+=+=μμμμ5、一卡诺热机的低温热源温度为7℃,效率为40%,若将其效率提高到50%,求高温热源的温度提高多少度解. 由卡诺热机的效率η=1-T 2/T 1可知, 具有相同低温热源而效率分别为η'和η"的两热机,其高温热源的温度分别为 T 1'=T 2/1-η' T 1"=T 2/1-η" 因此,为提高效率而需提高的温度为 △T=T 1"-T 1'=第八章 静电场本章提要:1、 电荷的基本性质:两种电荷;量子性;电荷守恒;相对不变性2、 库仑定律:两个静止的点电荷之间的作用力:0221041E r r q q πε=真空中的介电常数:212120m N C 1085.8---⋅⋅⨯=ε3、 电场力叠加原理:∑=ii F F4、 电场强度:0q FE=5、 场强叠加原理:∑=i i E E ∑i 0i 2i i 0r r q 41E πε= ⎰020r r dq 41E πε= 6、 电通量:⎰⋅=Φse S d E7、 高斯定律:∑⎰=⋅iisq1S d E ε8、 典型静电场:均匀带电球面:⎪⎩⎪⎨⎧=(球面外)(球面内)020r rq 410πεE 均匀带电无限长直线:r02E πελ=,方向垂直于带电直线. 均匀带电无限大平面:02E εδ=,方向垂直于带电平面. 9、 静电场对电荷的作用力:E q F=10、静电场是保守力场:0d E =⋅⎰Ll11、电势差:⎰⋅=-QQ P d E U U Pl电势:⎰∞⋅=Pl d E U P电势叠加原理:∑=i U U12、电荷的电势:r04q U πε=电荷连续分布的带电体的电势:⎰=r04dq U πε13、场强E和电势U 的关系:积分形式:⎰∞⋅=Pl d E U P微分形式:U E -∇=电场线处处与等势面垂直,并指向电势降低方向,电场线密处等势面间间距小.14、电荷在外电场的电势能:qU W =移动电荷时电场力做的功:Q p Q P PQ W W )U q(U A -=-=1,.解.1如图所示,各点电荷在点o 处产生的场强两两对应相消,所以,点o 处场强 E o =02 取图中所示坐标.位于六角形的三条对角线上的电荷分别在点o 处产生的场强为 E 1,E 2,E 3,且E 1=E 2=E 3,点o 处的总场强在坐标轴上 的分量分别为sin60E -sin60E E 0E -cos60E cos60E E 12y 321x ===+=所以 0j E i E E y x 0=+=3此时六角形的三条对角线上的电荷在o 处 所产生的场强分别为图所示的 E 1,E 2,E 3.且E 1=E 2=E 3点o 处的总场强在坐标轴的分量分别为=sin60E -sin60E =E k4q/a =2k2q/a =2E =cos60E +E +cos60E =E 31y 222321x所以 E o =k4q/a 2++--++++4取图所示坐标,除在x 轴上的点o 处所产生的场强彼此加强外, 其它两条对角线上的电荷在中心点o 处的场强彼此相消.所以,总场强为 Eo=2kq/a 2=k2q/a 28-5.一半径为R 的半圆细环,均匀分布+Q 电荷,求环心处的电场强度.解. 以环心o 为原点取如图坐标轴,在环上取一线元d l ,其所带电量为 R)Qdl/(dq π=,它在环心处的电场强度dE 在y 轴上的分量为)R 1/sin R Qd 41dE 20y θππεl =由于环对y 轴对称,电场强度在x 的分量为零.因此半圆环上的电荷在环心o 处的总的电场强度为j R 2Q -j d sin R 4Q - j d sin R Q 41-j dE -E 202020230y επθθεπθππεπ====⎰⎰⎰l 8-9.两条无限长相互平行的导线,均匀带有相反电荷,相距为a,电荷线密度为λ.1求两导线构成的平面上任一点的场强设该点到其中一导线的垂直距离为x;2求每一根导线上单位长度导线受到另一根导线上电荷作用的电场力.解.1以一导线上任一点o 为原点,在两导线所在平面内,垂直于导线的方向为x 轴.在x 轴任一点P 处的场强 E=E ++E - ,其中E +和E -分别为正、负带电导线在P 点的场强.根据长直导线附近的场强公式,有x 2E 0πελ=+ x )-(a 2E 0πελ=-所以,点P 处的合场强为yox )-x (a a2)E (E E 0-πελ=+=+2 由于带正电的导线在带负电导线处的场强 a2E 0πελ=+,所以,根据 F=qE 可得带负电导线上单位长度电荷所受的电场力a2E -F 02-πελλ-==+同理,可得带正电的导线上单位长度电荷所受到的电场力为 a2E F 02πελλ==-+ 故有 F +=F -,两导线相互吸引.8-11.设匀强电场的场强E 与半径为R 的半球面的轴平行,试计算通过此半球面的电场强度通量.解.如图所示通过半球面的电场线与垂直通过大圆面S 的电场线相同,而通过面S 的电通量为E R ES 2π==Φ所以,通过半球面的电通量亦为E R 2π8-20.在题8-13中,如两球面分别带有相等而异号的电荷±Q,两球面的半径分别为R 1和R 2,问两球面间的电势差为多少解.如图所示,由题8-13解可知,两球面间的电 场强度 20r 4Q E rπε=则两球面间的电势差为)R 1R 1(414Q r d E U 21020r 21-==⋅=⎰⎰πεπεR R dr r。

大学物理知识点归纳总结

大学物理知识点归纳总结

大学物理知识点归纳总结一、力学力学是物理学的一个基础领域,它研究物体在受力作用下的运动规律。

力学可以分为静力学和动力学两个部分。

1. 静力学静力学研究处于静止状态的物体以及物体在受力平衡时的力学性质。

其中包括以下几个重要的知识点:(1)受力分析:力的合成与分解、受力平衡的条件、力的杠杆原理等。

(2)摩擦力:静摩擦力和滑动摩擦力,摩擦力的计算与应用。

(3)弹力:弹簧的胡克定律,弹力的计算与应用。

2. 动力学动力学研究物体在受力作用下的运动规律,包括以下几个重要的知识点:(1)牛顿运动定律:第一定律(惯性定律)、第二定律(加速度定律)、第三定律(作用反作用定律)。

(2)力的合成与分解:力的合成定理、力的分解定理。

(3)运动学方程:匀速直线运动、匀加速直线运动,包括位移、速度、加速度的计算与应用。

(4)万有引力:质点间的引力、行星运动、卫星运动等。

二、热学热学是研究物体温度、热量传递和热力学定律的学科,它包括以下几个重要的知识点:1. 温度与热平衡(1)温度的概念和测量:摄氏温标和开氏温标,温度计的原理和使用。

(2)热平衡:热平衡的条件,热平衡状态下的温度传递。

2. 热量与传热(1)热量传递方式:导热、对流和辐射的基本原理与特点。

(2)热能与功:内能、传热方程和功的关系。

(3)热容与比热容:物体的热容与比热容的概念和计算。

3. 理想气体(1)理想气体的状态方程:理想气体状态方程和气体分压定律。

(2)气体分子的平均动能:气体分子的平均动能与温度的关系。

三、光学光学是研究光的传播和变化规律的学科,它包括以下几个重要的知识点:1. 光的本性与光的几何光学(1)光的传播:光的直线传播和反射折射的基本原理。

(2)光的几何光学:光的波长、光的强度与亮度的关系。

2. 光的波动性与光的衍射(1)光的波动性:光的波动理论和双缝干涉实验。

(2)光的衍射:衍射的基本原理和衍射实验。

3. 光的干涉与光的偏振(1)光的干涉:干涉的基本原理和干涉实验。

大学物理知识点整理及计算题讲解

大学物理知识点整理及计算题讲解

大学物理知识点整理及计算题讲解1.质点的运动方程为r=3t²i+2t4j,则t=1s质点的加速度a=6i+24t²j,速度v=6ti+8t3j2.牛顿第一定律:任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,知道外力迫使它改变运动状态位置。

牛顿第二定律:物体收到外力作用时,它所获得加速度的大小与合外力的大小成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与合外力的方向相同。

3.狭义相对论的基本原理相对性原理和光速不变原理。

4.某质点在力F=(4x+5x²)i的作用下沿轴作直线运动,在从x=0移动到x=10m 的过程中,力F所做功为5600/3J。

5.设作用在M=1kg的物体上的力为F=6t²+3t,在这个力作用下,由静止开始沿直线运动。

从0到2s间隔内,这个力作用在物体上的冲量大小为22N·S。

6.一圆形转台可绕中心轴无摩擦力的转动,台上由一辆玩具小车,相对台面静止启动,当其绕轴作顺时针圆周运动,转台将做逆时针(选填“顺时针”或“逆时针”)转动。

7.一匀质细杆质量为m,长为l,可绕过一端o的水平轴自由转动,杆于水平位置由静止开始摆下,初始时刻的角加速度β=3g/2l8.一质点同时参与两个同方向的简谐运动,振动方程为x1=0.02cos3t,x2=0.04cos(3t+π),其合成的振动方程为x=0.06cos3t。

9.一系统做简谐振动,周期为T,以余弦函数表达振动时,初相为0。

在0≤t≤1/2T范围内,系统在t=1/8T或3/8T时动能和势能相等。

10.加速度保持不变的运动有自由落体运动,抛体运动,匀加速直线运动,匀减速直线运动11.属于理想物理模型的有质点,刚体12.惯性是任何物体都具有保持原有运动状态的性质。

13.在足够长的管中装有粘滞液体,放入钢球由静止开始向下运动,钢球是如何运动的?先做加速运动之后做匀速运动14.在双缝干涉实验中,为使屏上的干涉条纹间距变大的方法是使两缝的间距变小,增加双缝到光屏的距离。

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第一章 质点运动学本章提要1、 参照系:描述物体运动时作参考的其他物体。

2、 运动函数:表示质点位置随时间变化的函数。

位置矢量:k t z j t y i t x t r r)()()()(++==位置矢量:)()(t r t t r r-∆+=∆ 一般情况下:r r∆≠∆3、速度和加速度: dtrd v= ; 22dt r d dt v d a ==4、匀加速运动: =a 常矢量 ; t a v v +=0 2210t a t v r+=5、一维匀加速运动:at v v +=0 ; 2210at t v x += ax v v 2202=-6、抛体运动: 0=x a ; g a y -=θcos 0v v x = ; gt v v y -=θsin 0t v x θcos 0= ; 2210sin gt t v y -=θ7、圆周运动:t n a a a+=法向加速度:22ωR Rv a n ==切向加速度:dtdv a t =8、伽利略速度变换式:u v v+'=【典型例题分析与解答】1.如图所示,湖中有一小船。

岸上有人用绳跨过定滑轮拉船靠岸。

设滑轮距水面高度为h ,滑轮到原船位置的绳长为l 。

当人以匀速v 拉绳,船运动的速度v '为多少解:取如图所示的坐标轴, 由题知任一时刻由船到滑轮的绳长为l=l 0-vt 则船到岸的距离为:22022)(-h -vt l -h l x ==因此船的运动速率为:2.一质点具有恒定的加速度2)46(m/s j i a+=,在t=0时刻,其速度为零, 位置矢量i r10= (m).求:(1)在任意时刻的速度和位置矢量;(2)质点在 xoy 平面的轨迹方程,并画出轨迹的示意图.解. (1)由加速度定义dtvd a=,根据初始条件 t 0=0 v 0=0 可得由dtr d v =及 t 0=0ir r100==得⎰⎰⎰+==t t r r dt j t i t dt v r d 0)46(0m j t i t j t i t r r ]2)310[(2322220 ++=++=(2)由以上可得质点的运动方程的分量式x=x(t) y=y(t) 即 x=10+3t 2y=2t 2消去参数t,得质点运动的轨迹方程为 3y=2x-20这是一个直线方程.由m i r100=知x 0=10m,y 0=0.而直线斜率 32===tga dy/dx k , 则1433'= a 轨迹方程如图所示3. 质点的运动方程为23010t t -x +=和22015t t-y =,(SI)试求:(1) 初速度的大小和方向;(2)加速度的大小和方向.解.(1)速度的分量式为 t -dx/dt v x 6010+==当t=0时,v 0x =-10m/s,v 0y =15m/s,则初速度的大小为01820200.v v v y x =+=m/s 而v 0与x 轴夹角为 1412300'== xy v v arctga(2)加速度的分量式为 260-xx ms dtdv a ==240-y y ms dt dv a == 则其加速度的大小为 17222.a a a y x =+=ms -2a 与x 轴的夹角为 1433'== -a a arctgxy β(或91326' )4. 一质点以25m/s 的速度沿与水平轴成30°角的方向抛出.试求抛出5s 后,质点的速度和距抛出点的位置.解. 取质点的抛出点为坐标原点.水平方向为x 轴竖直方向为y 轴, 质点抛出后作抛物线运动,其速度为 αcos 0v v x =则t=5s 时质点的速度为 v x =s v y =s质点在x,y 轴的位移分别为x=v 0x t= 060220.-gt t-v y y ==m 质点在抛出5s 后所在的位置为 )06025108(j .-i .j y i x r=+=m5.两辆小车A 、B 沿X 轴行驶,它们离出发点的距离分别为 XA=4t+t 2, XB= 2t 2+2t 3 (SI)问:(1)在它们刚离开出发点时,哪个速度较大(2)两辆小车出发后经过多少时间才能相遇(3)经过多少时间小车A 和B 的相对速度为零 解.(1) t /dt dx v A A 24+==当 t=0 时, v A =4m/s v B =0 因此 v A > v B(2)当小车A 和B 相遇时, x A =x B 即 322224t t t t +=+ 解得 t=0、 (无意义)(3)小车A 和B 的相对速度为零,即 v A -v B =0 3t 2+t-2=0 解得 t= . -1s(无意义).第二章 质点力学(牛顿运动定律)本章提要1、牛顿运动定律牛顿第一定律 o F =时 =v常矢量牛顿第二定律 k ma i ma i ma a m F z y x++==牛顿第三定律 'F F-= 2、技术中常见的几种力:重力 g m P= 弹簧的弹力 kx f -= 压力和张力滑动摩擦力 N f k k μ= 静摩擦力 N f s s μ≤3、基本自然力:万有引力、弱力、电磁力、强力。

4、用牛顿运动定律解题的基本思路:认物体→看运动→查受力(画示力图)→列方程5、国际单位制(SI)量纲:表示导出量是如何由基本量组成的幂次式。

【典型例题分析与解答】1. 一木块在与水平面成a角的斜面上匀速下滑.若使它以速度v0沿此斜面向上滑动,如图所示.证.选如图所示坐标,当木块匀速下滑时,mgsina-f =0因此木块受到的摩擦阻力为 f = mgsina (1)当木块上行时,由牛顿第二定律有 - mgsina - f=ma (2)联立(1)(2)式可得a= -2gsina式中负号表示木块沿斜面向上作匀减速直线运动.木块以初速v0开始向上滑至某高度时,v=0,由v2=v02+2as 可得木块上行距离为s=-v02/2a=v02/4gsina2.如图所示,已知F=×104N,m1=×103kg,m2=×103kg 两物体与平面间的摩擦系数为,设滑轮与绳间的摩擦系数均不计算.求质量m 2物体的速度及绳对它的拉力.解.如图所示,设m 2的加速度为a 2,m 1的加速度 为a1.由牛顿第二定律分别列出m 1,m 2程为由于滑轮质量、滑轮与绳之间的摩擦力不计,则有021=''-T T 考虑到2211T ',T T 'T ==,且绳子不被拉长,则有122a a = 联立上述各式,可得2121227844)2(22-m.s .m m m m g F-a =++=μ3.在一只半径为R 的半球形碗内,有一粒质量为m 的小钢球.当小钢球以角速度ω在水平面内沿碗内壁作匀速圆周运动时,它距碗底有多高解.如图所示,钢球以角速度ω在水平面内沿碗内壁作匀速圆周运动.当它距碗底高为h 时,其向心加速度为θωωsin 22R r a n ==,钢球所受到的作用力为重力P 和碗壁对球的支持力N,其合力就是钢球匀速圆周运动所需的向心力F.由图 有 θωθsin sin 2mR N F ==`则 2ωmR N = (1) 考虑到钢球在垂直方向受力平衡,则有 mg P N ==θcos (2)由图可知 /R R-h )(cos =θ. 故有 2ωR-g/h =4. 一质量为m 的小球最最初位于如图所示的A 点,然后沿半径为r 的光滑圆弧的内表面ADCB 下滑.试求小球在点C 时的角速度和对圆弧表面的作用力.解.取图所示的坐标系,小球在运动过程中受重力P 和圆弧内表面的作用力N.由牛顿第二定律得小球在切向方向运动方向方程为 t t ma F = 即 mdv/dt a -mg =sin由 /dt rd ds/dt v α== 可得 /v rd dt α=. 将其代入上式后,有 ααd -rg vdv sin =根据小球从A 运动到C 的初末条件对上式两边进行积分,则有 ⎰⎰=απαα2)sin (0d rg vdv v 得αcos 2rg v =小球在C 点的角速度为 /r g v/r αωcos 2== 小球在法线方向的运动方程为 F n =ma n即 ααcos 2cos 2mg /r mv N-mg ==由此得小球对圆弧的作用力为 αcos 3mg --N N'==5.有一个可以水平运动的倾角为α的斜面,斜面上放一质量为m 的物体,物体与斜面间的静摩擦系数为μ,如果要使物体在斜面上保持静止,斜面的水平加速度应如何解.物体m 在斜面上保持静止,因而具有和斜面相同的加速度a.可以直观的看出,如果斜面的加速度太小,则物体将向下滑;如果斜面的加速度过大, 则物体会向上滑.(1)假定物体静止在斜面上,但有向下滑的趋势;物体受力分析如图(1)所示,由牛顿运动定律有N f μ≤则 g aμa aa-μa sin cos cos sin +≥(1)假定物体静止在斜面上,但有向上滑的趋势;物体受力分析如图(2)所示,由牛顿运动定律有)(sin cos -a m -N f =-ααN f μ≤则 g aμa aμa a sin cos cos sin -+≤故g aμa aμa a g a μa a a-μsin cos cos sin sin cos cos sin -+≤≤+第三章 功与能本章提要1、功:r d F dW⋅=2、动能定理:21212221mv mv W -=3、保守力与非保守力:4、势能:对保守内力可以引入势能概念 万有引力势能:rm m GE p 21-=以两质点无穷远分离为势能零点。

重力势能:mgh E p =以物体在地面为势能零点。

弹簧的弹性势能:221kxE p =以弹簧的自然伸长为势能零点。

5、机械能受恒定律:在只有保守内力做功的情况下,系统的机械能保持不变。

1、用力推地面上的石块.已知石块的质量为20kg,力的方向和地面平行. 推力随位移的增加而线性增加,即F=6x(SI).试求石块由x 1=16m 移到x 2= 20m 的过程中,推力所作的功.解.由于推力在作功过程中是一变力,按功的定义有2、一颗速率为700m/s 的子弹,打穿一木块后速率降为500m/s.如果让它继续穿过与第一块完全相同的第二块木板.求子弹的速率降到多少解.由动能定理可知,子弹穿过第一块和第二块木板时克服阻力所作的功分别为式中v 1为子弹初速率,v 2为穿过第一块木板后的速率,v 3为穿过第二块木板后的速率.由题意知两块木板完全相同,因此子弹穿过木板过程中克服阻力所作的功可认为相等,即 W 1=W 2,故有 2221232121212221mv -mv mv -mv = 由此得子弹穿过第二块木板后的速率为 m/s -v v v 100221223==3、.用铁锤把钉子敲入木板.设木板对钉子的阻力与钉子进入木板的深度成正比.若第一次敲击能把钉子打入木板m 101.0-2⨯.第二次打击时, 保持第一次打击钉子的速度,那么第二次能把钉子打多深.解.锤敲钉子使钉子获得动能.钉子钉入木板是使钉子将获得的动能用于克服阻力作功.由于钉子所受阻力f 与进入木板的深度x 成正比,即f=kx,其中k 为阻力系数.而锤打击钉子时,保持相同的速度,故钉子两次进入木板过程中所作功也相等, 所以有即钉子经两次敲击进入木板的总深度为.由此可知第二次打击使钉子进入木板的深度为 m .x-x d 004101==4、一半径为R 的光滑球固定在水平面上. 另有一个粒子从球的最高点由静止沿球面滑下.摩擦力略去不计.求粒子离开球的位置以及粒子在该位置的速度.解.如图所示,粒子在光滑球面上滑动时仅受球面支持力和地球引力 mg 的作用.由于N 始终与球的运动方向垂直,故系统机械能守恒.当粒子从最高点A 滑至离开球的位置B 时,有θcos 221mgR mv mgR +=根据牛顿第二定律,有21cos mv N mg R=-θ 而粒子刚好离开时,N=0.因此有 则物体刚离开球面处的角位置为 此时,粒子的速率为Rg gR v 32cos ==θ v 的方向与P 夹角为 8.4190=-=θa5、一劲度系数为K 的水平轻弹黉,一端固定在墙上,另一端系一质量为M 的物体A 放在光滑的水平面上.当把弹黉压缩x 0后,再靠着A 放一质量为m 的物体B,如图所示.开始时系统处于静止,若不计一切摩擦.试求:(1)物体A 和B 分离时,B 的速度;(2)物体A 移动过程中离开o 点的最大距离.解.(1)以A 、B 及弹黉为系统,假定A 、B 分离时的共同速度为v. 由机械能守恒定律,有2021221)(kx v m M =+则 0)(x m M K/v +=(2)若设x 为物体A 离开o 点的最大距离,由系统机械能守恒,有221221kx Mv =则0)(x m M M/x +=第四章 动量本章提要1、动量定理:合外力的冲量等于质点(或质点系)动量的增量。

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