01力学基本定律
力学基本定律
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
高中物理八大力学定律基本原理与标志词
高中物理八大力学定律基本原理与标志词
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1. 牛顿第一定律（惯性定律）
> 牛顿第一定律指出，如果物体不受外力作用，将保持静止或
匀速直线运动的状态。
标志词：静止、匀速直线运动
2. 牛顿第二定律（运动定律）
> 牛顿第二定律描述了物体所受合外力与其加速度之间的关系。
标志词：合外力、加速度
3. 牛顿第三定律（作用与反作用定律）
> 牛顿第三定律说明了任何作用力都会有一个相等大小但方向
相反的反作用力。
标志词：作用力、反作用力
4. 力的叠加原理
> 力的叠加原理指出多个力作用于物体时，可以合成一个等效
的力。
标志词：叠加原理、合成力
5. 弹力定律
> 弹力定律描述了弹簧等弹性体被拉伸或压缩时所具有的恢复
力与形变之间的关系。
标志词：弹簧、恢复力、形变
6. 重力定律
> 重力定律说明了物体间的引力与它们质量和距离之间的关系。
标志词：重力、引力、质量、距离
7. 摩擦力定律
> 摩擦力定律描述了物体之间的接触摩擦力与它们之间的压力之间的关系。
标志词：摩擦力、接触、压力
8. 浮力定律
> 浮力定律说明了浸泡在流体中的物体所受的浮力与物体在流体中排除的液体体积有关。
标志词：浮力、流体、液体体积
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动力学基本定律（牛顿定律）
1.第⼀定律——惯性定律
任何质点如不受⼒的作⽤，则将保持静⽌或匀速直线运动状态。
这个定律表明了任何质点都有保持静⽌或匀速直线运动状态的属性。
这种属性称为该质点的惯性。
所以第⼀定律叫做惯性定律。
⽽质点作匀速直线运动称为惯性运动。
由惯性定律可知.如果质点的运动状态(静⽌或匀速直线状态)发⽣改变，即有了加速度，则质点上必受到⼒的作⽤。
因此，⼒是物体运动状态改变的原因。
2.第⼆定律——⼒与加速度的关系定律
质点受⼀⼒F作⽤时所获得的加速度a的⼤⼩与⼒F的⼤⼩成正⽐，⽽与质点的质量成反⽐;加速度的⽅向与作⽤⼒⽅向相同，即
ma=F (4-3-1)
如果质点同时受⼏个⼒的作⽤，则上式中的F应理解为这些⼒的合⼒,⽽a应理解为这些⼒共同作⽤下的质点的加速度，这样式(4—3—1)可写为
ma=ΣFi (4-3-2)
式(4—3—1)或式4—3—2)称为质点动⼒学基本⽅程。
3.第三定律——作⽤与反作⽤定律
两质点相互作⽤的⼒总是⼤⼩相等，⽅向相反，沿同⼀直线，并分别作⽤在两质点上。
这些定律是古典⼒学的基础，它们不仅只适⽤于惯性坐标系，且只适⽤于研究速度远少于光速的宏观物体。
由于⼀般⼯程问题中，⼤多问题都属于上述的适⽤范围，因此以基本定律为基础的古典⼒学在近代⼯程技术中仍占有很重要的地位。
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。
力学基本定律之一胡克定律
力学基本定律之一胡克定律胡克定律是力学基本定律之一。
适用于一切固体材料的弹性定律，它指出：在弹性限度内，物体的形变跟引起形变的外力成正比。
这个定律是英国科学家胡克发现的，所以叫做胡克定律。
胡克定律的表达式为F＝-kx或△F=-kΔx，其中k是常数，是物体的劲度（倔强）系数。
在国际单位制中，F的单位是牛，x的单位是米，它是形变量（弹性形变），k的单位是牛／米。
倔强系数在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时的弹力。
弹性定律是胡克最重要的发现之一，也是力学最重要基本定律之一。
在现代，仍然是物理学的重要基本理论。
胡克的弹性定律指出：弹簧在发生弹性形变时，弹簧的弹力Ff和弹簧的伸长量（或压缩量）x成正比，即F= -kx。
k是物质的弹性系数，它由材料的性质所决定，负号表示弹簧所产生的弹力与其伸长（或压缩）的方向相反。
为了证实这一定律，胡克还做了大量实验，制作了各种材料构成的各种形状的弹性体。
胡克定律Hook's law材料力学和弹性力学的基本规律之一。
由R.胡克于1678年提出而得名。
胡克定律的内容为：在材料的线弹性范围内，固体的单向拉伸变形与所受的外力成正比；也可表述为：在应力低于比例极限的情况下，固体中的应力σ与应变ε成正比，即σ＝Εε，式中E为常数，称为弹性模量或杨氏模量。
把胡克定律推广应用于三向应力和应变状态，则可得到广义胡克定律。
胡克定律为弹性力学的发展奠定了基础。
各向同性材料的广义胡克定律有两种常用的数学形式：σ11＝λ（ε11＋ε22＋ε33）＋2Gε11，σ23＝2Gε23，σ22＝λ（ε11＋ε22＋ε33）＋2Gε22，σ31＝2Gε31，(1)σ33＝λ（ε11＋ε22＋ε33）＋2Gε33，σ12＝2Gε12，及式中σij为应力分量；εij为应变分量（i，j＝1，2，3）；λ和G为拉梅常量，G又称剪切模量；E为弹性模量（或杨氏模量）；v为泊松比。
λ、G、E和v之间存在下列联系：式（1）适用于已知应变求应力的问题，式（2）适用于已知应力求应变的问题。
牛顿力学的基本定律
牛顿力学的基本定律牛顿力学是经典力学理论体系的核心，由物理学家艾萨克·牛顿在17世纪提出。
牛顿力学的基本定律被广泛应用于物理学和工程学等领域，对于理解世界的基本运动规律起到了重要作用。
本文将探讨牛顿力学的三个基本定律及其应用。
第一定律，即牛顿的惯性定律，提出了物体在不受力作用时的运动状态。
根据这一定律，物体将保持其静止或匀速直线运动的状态，直到外力使其发生改变。
这一定律揭示了物体不会自发改变运动状态的固有特性，成为后续力学定律建立的基础。
例如，我们座椅上固定的感觉就是牛顿第一定律的应用，因为我们的身体受到摩擦力的作用，保持在相对静止的状态。
第二定律，即动量定律，描述了外力对物体运动状态的影响。
根据这一定律，物体的加速度与施加在物体上的力成正比，与物体的质量成反比。
表达式为F=ma，其中F代表作用力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。
这一定律揭示了力与物体运动状态之间的紧密联系，为我们分析物体运动提供了重要的工具。
例如，当我们推动一辆停在路边的自行车时，施加在车把上的力使得自行车获得加速度，根据动量定律，我们可以计算出所需的推力和加速度。
第三定律，即作用与反作用定律，强调了物体间相互作用力的平衡特性。
根据这一定律，任何作用在物体A上的力，物体A也会对物体B产生同样大小、方向相反的反作用力。
这一定律揭示了物体间力的对称性，且对力对物体运动的影响具有重要意义。
例如，我们常常使用弹簧测力计，利用作用和反作用力的平衡关系测量物体的力大小。
牛顿力学的基本定律在现实世界中有着广泛的应用。
例如，在我们日常生活中，汽车行驶、运动员奔跑等现象都可以通过牛顿力学来解释。
此外，牛顿力学也在航天、机械、建筑等工程领域发挥着重要作用。
工程师们利用牛顿力学定律来设计桥梁、摩天大楼等工程结构，确保其安全性和稳定性。
然而，随着科学的发展，牛顿力学在某些极端情况下表现出局限性。
例如，当物体的速度接近光速时，牛顿力学无法准确描述物体的运动行为。
力学基本定律
y
r (t1 )
s
'
p1 r
r (t2 )
s
p2
（C）什么情况 r s？
r s
z
O
x
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
物理中的基本力学定律
物理中的基本力学定律物理学是自然科学的一个重要分支，研究物质的运动规律、相互作用以及能量转化等。
在物理学中，有一些基本的力学定律被广泛应用于解释和预测物体的运动状态。
本文将介绍几个在物理中常见且重要的基本力学定律。
一、牛顿第一定律：惯性定律牛顿第一定律，也被称为惯性定律。
它表述了物体在没有外力作用时保持静止或匀速直线运动的性质。
换句话说，物体会继续保持它们的运动状态，直到外力造成它们发生改变。
这个定律为研究物体的运动提供了一个参考框架。
二、牛顿第二定律：力的作用定律牛顿第二定律是力学中最为著名且重要的定律之一。
它表明了力与物体的加速度之间的关系。
根据这个定律，当一个物体受到外力作用时，它的加速度与作用力成正比，与物体质量成反比。
用公式表示为 F = ma，其中 F 表示力，m 表示物体的质量，a 表示物体的加速度。
三、牛顿第三定律：作用与反作用定律牛顿第三定律也被称为作用与反作用定律。
它指出，当一个物体对另一个物体施加力时，另一个物体也会对第一个物体施加一个大小相等、方向相反的力。
简单来说，对于任何施加力的物体，都会受到同样大小、相反方向的反作用力。
四、引力定律引力定律是描述物体之间相互吸引力的定律。
它由牛顿在17世纪提出，也被称为万有引力定律。
该定律表明，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。
用公式表示为 F = G(m1m2/r^2)，其中 F 表示引力的大小，m1 和 m2 表示两个物体的质量，r 表示它们之间的距离，G 则为引力常数。
五、摩擦力摩擦力是物体接触表面之间的相互作用力。
它可以分为静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是在物体接触表面上没有发生相对运动时的摩擦力，而动摩擦力则是两个物体相对运动时的摩擦力。
摩擦力的大小取决于物体之间的粗糙程度以及它们之间的压力。
六、弹力弹力是弹簧或弹性体受力时产生的力。
弹力的大小与物体受力的形变程度成正比。
当物体被压缩或拉伸时，弹簧或弹性体会产生一个与形变方向相反的力，这个力就是弹力。
力学中的基本定律
力学中的基本定律力学是物理学中的一个重要分支，研究物体的运动和受力情况。
在力学中，有几个基本定律被称为牛顿定律，它们是力学研究的基石。
本文将详细介绍力学中的三个基本定律：牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律。
一、牛顿第一定律牛顿第一定律，也被称为惯性定律，表明物体在没有外力作用下将维持静止或匀速直线运动。
简而言之，物体会保持其原来的状态。
以一个静止的书桌上的马球为例。
当没有外力作用时，马球将保持静止。
同样地，当马球处于匀速直线运动时，它将保持不变的速度和方向。
这是因为没有力的干扰，使得马球保持了其原始状态。
二、牛顿第二定律牛顿第二定律是力学中最为著名的定律之一，它描述了力和物体运动之间的关系。
牛顿第二定律的数学表达形式为F=ma，其中F表示物体所受力的大小，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
从公式可以看出，当物体的质量一定时，物体所受的力和加速度成正比。
当物体的质量增加时，所需的力也会增加，加速度相应减小。
反之亦然，当物体的质量减小时，所需的力减小，加速度增加。
三、牛顿第三定律牛顿第三定律也称为作用-反作用定律，表明任何一个物体对另一个物体施加力时，第二个物体同样会对第一个物体施加大小相等、方向相反的力。
以击球运动为例，当运动员用球拍击球时，球拍会施加一个向球的力，同时球会对球拍施加一个大小相等、方向相反的力。
这个反作用力使得球拍和球产生相互作用，球受到的力将会影响它的运动。
综上所述，力学中的基本定律对于我们研究物体的运动和受力状况至关重要。
了解并应用这些定律可以帮助我们更好地理解和解释物体在运动中所受到的力的影响，从而预测和控制物体的运动。
虽然力学中的基本定律在描述宏观物体运动上非常有效，但在微观尺度上，例如原子和分子级别的运动，需要用到量子力学中的定律。
然而，牛顿定律仍然是物理学的基础，为我们提供了研究和解释物体运动的重要工具。
力学基础知识
力学基础知识力学作为物理学的一个重要分支，研究的是物体在受力作用下的运动规律和相互作用原理。
在学习力学基础知识时，我们需要了解一些基本概念、定律和公式。
本文将从质点运动、牛顿三定律、动量守恒和万有引力四个方面介绍力学的基础知识。
一、质点运动质点是物理中的一个理想模型，假设物体的大小和形状可以忽略不计，只考虑物体的质量和所受力。
质点的运动可以分为直线运动和曲线运动。
1. 直线运动质点在直线上的运动可以用位移、速度和加速度等物理量来描述。
- 位移：一个物体从原始位置到最终位置的变化量，用Δx表示。
- 平均速度：位移与运动时间的比值，用v表示，计算公式为v = Δx/Δt。
- 瞬时速度：物体在某一瞬间的速度。
- 平均加速度：速度变化量与时间的比值，用a表示，计算公式为a = Δv/Δt。
- 瞬时加速度：物体在某一瞬间的加速度。
2. 曲线运动曲线运动包括圆周运动和非匀速直线运动。
- 圆周运动：质点绕固定点做圆周运动，有向心加速度的概念。
向心加速度的大小和方向决定了质点在圆周运动中的加速度。
- 非匀速直线运动：质点在直线上做变速运动，速度随时间的变化率不为零。
二、牛顿三定律牛顿三定律是力学的基本定律，描述了物体的受力和运动之间的关系。
1. 第一定律（惯性定律）：一个物体如果不受外力作用，将保持静止或匀速直线运动。
2. 第二定律（运动定律）：物体所受的合力等于其质量乘以加速度。
F = ma，其中F为合力，m为物体质量，a为加速度。
3. 第三定律（作用-反作用定律）：任何两个物体之间的相互作用力具有相等的大小和相反的方向。
三、动量守恒动量是物体运动状态的量度，定义为物体质量与速度的乘积。
在一个系统内，如果没有外力作用，系统的总动量将保持不变。
1. 动量：一个物体的动量p定义为p = mv，其中m为物体质量，v为物体速度。
2. 动量定理：物体所受合外力的时间积分等于物体的动量变化。
∑Fdt = Δp，其中∑F为所受合外力，t为时间。
物理中的四大力学定律解析及应用技巧
物理中的四大力学定律解析及应用技巧在物理学中，有四个基本的力学定律，它们被广泛应用于解析和预测物体的运动和相互作用。
这些定律提供了我们理解自然界中运动的基础，并且在工程学、天文学、航空航天等领域具有重要应用价值。
本文将对这四个力学定律进行解析，并讨论它们在实际应用中的技巧。
1. 第一定律 - 牛顿定律牛顿第一定律，也被称为惯性定律，表明一个物体将保持静止或匀速直线运动，除非有外力作用于它。
该定律的数学表达式为F=ma，其中F表示作用于物体上的合力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
当物体处于平衡状态时，即合力为零时，根据该定律可得出物体将保持静止或匀速直线运动的结论。
在实际应用中，我们可以利用牛顿第一定律解析物体的运动问题。
例如，当我们观察到一个物体在水平面上匀速滑动时，我们可以推断该物体所受到的合力为零。
另外，利用牛顿第一定律，我们可以分析和预测复杂系统中物体的运动，如机械系统或天体运动等。
2. 第二定律 - 牛顿定律牛顿第二定律描述了力、质量和加速度之间的关系。
它表明当一个力作用于物体时，物体将产生加速度，加速度的大小与力成正比，与物体的质量成反比。
数学表达式为F=ma，其中F表示作用于物体的力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
牛顿第二定律在动力学问题的解析中起着重要作用。
通过观察和测量物体的加速度和力的关系，我们可以精确计算力的大小，从而了解物体所受的作用力。
此外，在工程学中，牛顿第二定律被广泛应用于力学设计和结构分析，有助于优化设计方案和提高系统的性能。
3. 第三定律 - 牛顿定律牛顿第三定律表明当一个物体对另一个物体施加力时，另一个物体将以相等大小的力反馈给第一个物体，且方向相反。
这被称为“作用-反作用原理”。
即使这两个物体的质量不同，两个力的大小仍然相等。
数学表达式为F1=-F2，其中F1和F2分别表示两个物体施加的力。
第三定律可以解析物体之间相互作用的力。
例如，当我们在平面上推一个物体时，我们施加的力会导致物体产生反向的反作用力，从而推动我们后退。
大学物理C-01力学基本定律1参考答案
a B
C C
B a A
C
B a
(C)
B
C
A (A)
A
a
(B)
A
(D)
2
专业班级：
学号：
姓名：
成绩：
3.如图所示，湖中有一小船，有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动．设该人 以匀速率 0 收绳，绳不伸长、湖水静止，则小船的运动是［ C］ (A) 匀加速运动． (B) 匀减速运动． (C) 变加速运动． (D) 变减速运动． (E) 匀速直线运动． 4.一子弹以水平速度v0 射入一静止于光滑水平面上的木块后，随木块一运动．对于这一过程正确的分 析是［ B ］ (A) 子弹、木块组成的系统机械能守恒． (B) 子弹、木块组成的系统水平方向的动量守恒． (C) 子弹所受的冲量等于木块所受的冲量． (D) 子弹动能的减少等于木块动能的增加． 5. 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，保守力对质点作的功为零． (3) 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：［C ］ (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． 6.如图，在光滑水平地面上放着一辆小车，车上左端放着一只箱子，今用同样的水平恒力F拉箱子，使 它由小车的左端达到右端，一次小车被固定在水平地面上，另一次小车没有固 定．试以水平地面为参照系，判断下列结论中正确的是［D］ (A) 在两种情况下，F做的功相等． (B) 在两种情况下，摩擦力对箱子做的功相等． (C) 在两种情况下，箱子获得的动能相等． (D) 在两种情况下，由于摩擦而产生的热相等． 7.质量为20 g 的子弹，以400 m/s 的速率沿图示方向射入一原来静止的质量为980 g 的摆球中，摆线 长度不可伸缩．子弹射入后开始与摆球一起运动的速率为［B ］ (A)2m/s． (B)4m/s． (C)7m/s ． (D)8 m/s． 8.如图所示．一斜面固定在卡车上，一物块置于该斜面上．在卡车沿水平方向加速起动的过程中，物 块在斜面上无相对滑动. 此时斜面上摩擦力对物块的冲量的方向［D ］ (A)是水平向前的． (B) 只可能沿斜面向上． (C) 只可能沿斜面向下． (D) 沿斜面向上或向下均有可能．
高中物理力学公式
高中物理力学公式引言物理力学是研究物体运动和作用力的科学，是高中物理课程的重要内容之一。
在学习物理力学过程中，掌握和运用各种力学公式是必不可少的，本文将介绍一些高中物理力学常用的公式。
1. 牛顿运动定律牛顿运动定律是物理力学的基础，共有三条定律：第一定律（惯性定律）一个物体如果处于静止状态，将会继续保持静止；一个物体如果处于匀速直线运动状态，将会继续以相同的速度和方向运动。
第二定律（牛顿定律）当施加在一个物体上的合力不为零时，物体将产生加速度，加速度与合力成正比，与物体质量成反比。
公式为：F = ma其中，F为合力（单位：牛顿），m为物体的质量（单位：千克），a为物体的加速度（单位：米/秒²）。
第三定律（作用与反作用定律）两个物体之间作用力的大小相等、方向相反，且作用在同一条线上。
2. 速度和加速度速度是物体在单位时间内移动的距离，加速度是物体在单位时间内速度改变的大小。
速度公式v = Δs / Δt其中，v为速度（单位：米/秒），Δs为位移（单位：米），Δt为时间（单位：秒）。
加速度公式a = Δv / Δt其中，a为加速度（单位：米/秒²），Δv为速度变化量，Δt为时间（单位：秒）。
3. 动能和势能动能公式动能是物体由于运动而具有的能量。
对于质点，动能公式为：K = 1/2 * mv²其中，K为动能（单位：焦耳），m为质点的质量（单位：千克），v为质点的速度（单位：米/秒）。
势能公式势能是物体由于位置而具有的能量。
常见的势能有重力势能和弹性势能。
重力势能公式为：Ep = mgh其中，Ep为重力势能（单位：焦耳），m为物体的质量（单位：千克），g 为重力加速度（单位：米/秒²），h为物体的高度（单位：米）。
弹性势能公式为：Es = 1/2 * kx²其中，Es为弹性势能（单位：焦耳），k为弹性系数（单位：牛/米），x为弹簧的伸长量（单位：米）。
物理学中的基本力学定律与守恒定律
物理学中的基本力学定律与守恒定律在自然界中，物质和能量的转移和变化是按照一定规律进行的。
这些规律被总结为力学定律和守恒定律。
本文将从物理学中的基本力学定律和守恒定律两个方面进行探讨。
一、基本力学定律1. 牛顿第一定律——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的状态。
这个定律也可以表述为：“任何物体都有惯性，它们在没有外力作用时会保持不变。
”2. 牛顿第二定律——运动定律物体受到的合力与质量的乘积等于物体的加速度。
该定律也可以表述为：当一个质点受到一个合力时，它的加速度与该合力成正比，与质点的质量成反比。
3. 牛顿第三定律——作用与反作用定律相互作用的两个物体之间，彼此作用力大小相等、方向相反。
这个定律可以表述为：“物体之间的相互作用力都是相等的，方向相反的。
”这三条定律是牛顿力学的基础，涵盖了所有物体受力运动的规律。
这些定律可以应用到天体物理学、地球物理学和微观粒子物理学等多个领域中。
二、守恒定律1. 能量守恒定律能量不能被创造或者消失，只能从一种形式转换为另一种形式。
在封闭系统内，能量的总和是不变的。
2. 动量守恒定律在一个封闭的系统中，宏观物体组成的总体系动量，维持不变的。
这个定律可以用下面的表达式进行表示：对于任何封闭的系统，总的动量等于每个物体动量和的代数和。
3. 质量守恒定律质量是守恒的，意思是一个系统中的质量总是不变的，无论是一个封闭的系统还是一个开放的系统。
这些守恒定律是基本物理定律，它们的适用范围非常广泛。
例如，在工程中我们需要遵循动量守恒定律来确定机械设备的最终状态。
结论以上介绍了物理学中的基本力学定律和守恒定律，这些定律涵盖了物质和能量的转化和变化。
它们是理解自然界运动和物质变化基础的重要工具，为我们了解自然现象提供了框架和指导。
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。
大一物理力学知识点及公式
大一物理力学知识点及公式物理力学是大一学生必修的一门基础课程，对于建立科学的物理思维和培养解决实际问题的能力非常重要。
下面将为你介绍大一物理力学的一些重要知识点及公式。
一、运动学1. 位移（Δx）：物体在某一方向上从初始位置到结束位置所经过的路程。
2. 速度（v）：物体在单位时间内所移动的位移。
3. 加速度（a）：物体在单位时间内速度增加的大小。
公式：- 平均速度（v）= Δx / Δt- 平均加速度（ā）= Δv / Δt- 速度（v）= dx / dt- 加速度（a）= dv / dt二、力学基本定律1. 牛顿第一定律（惯性定律）：物体在没有外力作用下将保持匀速直线运动或静止。
2. 牛顿第二定律（运动定律）：物体所受的合力等于物体的质量乘以加速度。
公式：F = ma3. 牛顿第三定律（作用-反作用定律）：任何两个物体相互作用的力大小相等、方向相反。
三、运动的描述1. 一维运动：物体在直线上运动，只考虑一个方向。
2. 二维运动：物体在平面内运动，考虑水平方向和垂直方向。
3. 自由落体：物体只受重力作用，在垂直方向上进行自由下落。
四、力与运动的应用1. 动能定理：物体的动能等于物体所受的合力在物体运动方向上的分力所做的功。
公式：ΔK = F·Δx2. 功：力沿着位移方向所做的力的大小与位移之乘积。
公式：W = F·x·cosθ3. 功率：物体所做的功在单位时间内的变化率。
公式：P = ΔW / Δt五、静力学1. 物体平衡：物体在受到多个力作用下不发生运动。
2. 杠杆原理：物体平衡时，物体所受的力矩总和为零。
公式：ΣM = 03. 摩擦力：两个物体相互接触时阻碍相对运动的力。
六、圆周运动1. 角度与弧长：角度和弧长之间的关系。
公式：θ = l / r2. 角速度（ω）：单位时间内转过的角度。
公式：ω = Δθ / Δt3. 微分角度（dθ）：无穷小时间内转过的角度。
《医用物理学》教学课件：01第一章-力学基本定律
r x2 y 2 z 2
A)反映物体在空间位置的变 化，与路径无关，只决定于 质点的始末位置。
B)反映了运动的矢量性和叠 加性。
y
s
A r
B
r (t1)
r (t2 )
O
z
x
A(x1, y1, z1)
B(x2 , y2 , z2 )
二. 位移（displacement）
讨论
2. 位移是矢量，路程是标量。
标量（scalar）：只有大小没有方向的物理量 矢量（vector）：既有大小又有方向且只有一个方
向的物理量 张量（tensor）：既有大小又有方向，且不止一个
方向的物理量，方向的个数称为张量的阶
二. 矢量及其运算
平行四边形法则
A
D A (B)
B
C AB
B
三角形法则
B
A
C AB
本章习题：P30 1-2、1-10、1-13、1-14、1-16
Mechanics
力是不可回避的生存因素
• 万有引力定律决定了我们的存在与延续； • 牛顿定律控制着我们的一举一动； • 胡克定律支配着弹性材料的力学行为； • 纳维斯托克斯定律控制着流体的运动与行为； • 热力学定律控制着我们的能量转化过程； • 化学动力学规定了我们的物质转换规律； • 电动力学告诉我们电磁过程的规律。
第三节 运动描述
y
P r
j
O
x
ki
z
y
P r (t)
j O ki
z
质点运动过程中,其位置随时 间的改变可以表示为：
x
二. 位移（displacement）
y
A r B
rA
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。
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演示实验：茹科夫斯基凳、直升机
牛顿第三定律
牛顿第三定律通常被称 作作用与反作用定律，
其表述为两物体之间的
作用力总是大小相等、 方向相反、作用在一条 直线上。数学表达式可
写为 F F。
牛顿运动三定律是一个相 互联系的统一整体。 第一和第二两个定律分别 说明了物体的惯性及运动 改变的原因，并定量给出 了运动状态的变化和受到 的作用力之间的关系。
物质的运动 和 机械运动
力学就是研究机械运动的客观规律及其应用的一 门学科。即机械运动的客观规律是力学的研究对象。
一、牛顿运动定律
牛顿在前人研究 的基础上总结出三条 运动定律，奠定了经 典力学的基础。
牛顿 (1643—1727)
惯性的认识在历史上 经历了很长的时间， 古希腊时期亚里士多 德没有正确认识物体 的惯性，他认为力是 维持物体运动的原因。 亚里士多德
第三定律则说明力的相互
作用性质及物体间相互制 约相互联系的关系。
二、机械能守恒定律
在只有重力或弹力对物体做功的条件下， 物体的动能和势能（包括重力势能和弹性势 能）发生相互转化，但机械能的总量保持不 变。这个规律叫做机械能守恒定律。
三、动量守恒定律
动量是机械运动的一种量度，动
p 量 等于物体质量 m与其速度 v
的乘积。
荷兰物理学家惠更斯对碰撞问题 作了实验和理论上的研究，研究 了球的弹性碰撞。
惠更斯(1629—1695 )
以弹性碰撞情最简单的况为例：
两个相同的弹性碰撞球以大小相等、方向相反的速 度相碰撞，将各以同样的速率反弹回去。
mv mv
mv mv
用运动的小球去碰静止的小球，运动的小球停下来， 静止的小球获得运动小球的速度 .
四、角动量守恒定律
人们对于角动量这个物理量认识较晚，18世纪后才逐渐应用它，19 世纪后才把它看作是物理学的基本概念之一。角动量这个概念与自 然界普遍存在的转动有关，大到星系，小到原子、电子都有转动的 特征，因此角动量应用范围非常广泛。角动量守恒也是自然界中最 基本最普遍的定律之一。
在行星绕日运动中，一般是椭 圆轨道。运动时，速度的大小 和方向都在变化（圆周运动速 度的大小不变，但速度方向仍 不断改变）。因此动量在不断 变化。是否有其他守恒的物理 量呢？
固定轴）的角动量守恒。
我们定义力矩等于力F与力的作 用线到转轴垂直距离d的乘积。
行星在太阳的万有引力作用下沿着椭圆轨道运动，行
星不管在椭圆轨道的哪个位置，万有引力始终指向太 阳，因此万有引力相对太阳这一固定点的力矩为零， 这样行星相对于太阳角动量守恒。
日常生活中应用角动量守恒的例子
例如芭蕾舞演员、花样滑冰运动员或跳水运动员，先 将腿伸出，手张开，使身体转起来。当突然把手和腿 缩回去，靠近身体时，整个身体便加速旋转起来。
F a m 其常见数学形式Fra bibliotek式为： F ma
或
物体在力的作用下，所获得的加速度与所 受的合外力成正比，与物体质量成反比。
加速度与力的关系
参考系
参考系是物体在相对运动中的参照物上建立的坐标系。
在匀速直线运动或静止的物体上建立的坐标系称为惯
性参考系。
参照物
惯性参考系
牛顿的运动定律只适用于惯性参考系。
mv
0
0
mv
后来惠更斯又研究了其他各种复杂的情况，从而证 明了动量守恒定律。
动量守恒定律：系统不受外力或所受外力的矢量和为零 时，其动量的矢量和保持不变。例如在n个物体相互作 用的过程中，若系统所受外力为零则有
p1 p2 pn
常量
弹性碰撞球
动量守恒小车
用牛顿第二定律和第三定律也可以推导出动 量守恒定律。动量守恒定律是自然界包括微
观世界普遍使用的定律之一。
1930年泡利为解释衰变中的反常现象应用动量守 恒定律提出了中微子的假说，在1956年最终在实
验中找到了中微子。另外在考虑到电磁场的动量
之后，带电粒子间的相互作用也满足动量守恒。
泡利(1900-1958)
其静止或匀速直线运动的状态，直到有外力
迫使它改变这种运动状态为止。
用简单的数学形式表示为：当 F 0 时 v 为恒量。
第一定律实际上确定了力的含义，物体所受的力 是外界对该物体所施加的一种作用，这种作用使
物体改变静止或匀速直线运动的状态。
力是既有方向也有大小的物理量（矢量），遵从
力学基本定律
力
刚体、流体
机械振动与机械波 热学基本概念 物质聚集态 统计分布律 热力学定律 静电现象 磁场、磁场与电流的作用力
热
电 磁
电磁感应
几何光学 光 波动光学 光与物质的相互作用
第一讲 力学基本定律
物质有多种多样的运动形式，其中最基本的 运动是描述物体位置变化的机械运动。
例如：车辆的行驶、机器的运转、水和空气 的流动、天体的运行等等都属于机械运动。它们 都遵从一定的客观规律。
开普勒第二定律指出：由太阳 到行星的连线在相等的时间内 扫过相等的面积。
开普勒（1571～1630 )
物体对固定点的角动 量L定义为r和p的乘积。
由开普勒第二定律可 以得出 mVR=mvr。
或写成 L1=L2 角动量不变
角动量守恒的条件
如果物体在运动过程中，受到的外力相对于固定点 （或固定轴）的力矩为零，则物体相对于固定点（或
平行四边形法则的合成或分解。
任何物体都具有保持其运动不变的性质，这
个性质称为惯性。
物体的惯性反映了物体改变运动状态的难易
程度。质量较大的物体惯性大，质量较小的物 体惯性小，质量是物体惯性的量度。
物体的惯性
质量是物体惯性的量度
牛顿第二定律
牛顿第二定律在第一定律的基础上进一
步阐明了物体在力的作用下，其运动状 态变化的具体规律，确定了力、质量和 加速度各物理量之间遵从的定量关系。
(前384—前322)
直到17世纪伽利略从 实验中研究实际物体 的运动规律，得到了 对惯性的正确认识。 认识到力是改变物体 运动状态的原因。
伽利略 (1564-1642)
牛顿第一定律
牛顿第一定律又称为惯性定律。牛顿接受并
发展了伽利略关于惯性的见解，用概括的语
言把惯性定律表达出来：任何物体都要保持
或者说物体在其中符合惯性的规律的参
考系称为惯性参考系。
惯性力
科里奥利力
实际中，由于地球的自转，地 面不是严格的惯性系，因此在 地球表面上较大范围或较长时 间的物体运动，可被观察到不 符合惯性定律。
例如：北半球上河流冲刷右岸
比较严重，铁轨右侧轨道磨损
较多，信风带的形成等等。
傅科（1819～1868）
文科演示物理
任课教师：丁振瑞 赵亚军 上课地点：竞学楼（一教） 505 演示实验室
文科演示物理是为文科专业学生开设的一门公共 选修课。 本课程通过物理演示实验与物理学的基本理论知 识相结合，并辅以介绍物理学的发展历史以及物 理学在现代生产生活中的广泛应用。 学习一些物理学的基本概念和基本规律,通过观察 和分析演示实验中的物理现象。建立鲜明的物理 图像，培养理论联系实际的意识，并体会到利用 物理知识去分析日常生活中实际问题的乐趣。